基于PIR探測(cè)器的人與非人識(shí)別方法研究.pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)自身人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)注到達(dá)了一個(gè)前所未有的高度，這也促使了安防產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。熱釋電紅外(Pyroelectric Infrared，PIR)探測(cè)器因具有穩(wěn)定的性能、較高的性價(jià)比、良好的隱蔽性和環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使它成為一種應(yīng)用最廣泛的安防產(chǎn)品。然而，現(xiàn)在市場(chǎng)上的各種PIR探測(cè)器依然面臨著誤報(bào)率較高的問(wèn)題，從而導(dǎo)致了PIR探測(cè)器無(wú)法全面的應(yīng)用到家居環(huán)境和公共場(chǎng)所中。通過(guò)對(duì)PIR探測(cè)器物理機(jī)理的分析發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致

2、PIR探測(cè)器誤報(bào)率居高不下的主要原因是缺乏采用有效的信號(hào)處理技術(shù)提取PIR信號(hào)的本質(zhì)特征。因此，本文以研究PIR探測(cè)器物理機(jī)理為主線，以信號(hào)處理技術(shù)為工具，建立PIR探測(cè)技術(shù)與模式識(shí)別方法兩者之間的關(guān)系，為解決當(dāng)前PIR探測(cè)器存在的高誤報(bào)率問(wèn)題的研究提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本文在深入分析PIR探測(cè)器物理機(jī)理的基礎(chǔ)之上，將信號(hào)處理技術(shù)引入到對(duì)PIR信號(hào)的特征提取研究中。理論上，本研究不僅能提高PIR探測(cè)器報(bào)警的正確性，而且對(duì)一維信號(hào)的特征提取

3、方法研究同樣有著重要的理論意義。本文主要的研究工作如下：
　?、俜治鯬IR探測(cè)器的物理機(jī)理。對(duì)熱釋電材料產(chǎn)生信號(hào)的機(jī)理以及影響輸出信號(hào)的參數(shù)進(jìn)行分析，然后對(duì)菲涅爾透鏡的工作原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上建立了人與非人輻射等效模型，并分析了PIR信號(hào)的特征。
　?、诮⑷伺c非人PIR信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)。采用SKY-DL T1<0132>型的探測(cè)器來(lái)采集監(jiān)控區(qū)域內(nèi)移動(dòng)熱源的紅外數(shù)據(jù)，使采集到的PIR信號(hào)的信噪比得到改善?？偣膊杉巳梭w數(shù)據(jù)1

4、400多組，非人體數(shù)據(jù)600多組，為后續(xù)信號(hào)的特征提取及識(shí)別研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　?、垩芯縋IR信號(hào)的特征提取及識(shí)別方法。通過(guò)對(duì)PIR探測(cè)器物理機(jī)理以及信號(hào)特征進(jìn)行深入分析后，發(fā)現(xiàn)在時(shí)域信號(hào)中很難提取出能區(qū)分人與非人的顯著特征，所以將其轉(zhuǎn)換到頻域中進(jìn)行分析。從分析結(jié)果可知，由于人體與非人體的頻譜信號(hào)存在著一定的相關(guān)性，利用主元分析(PCA)方法去掉它們之間的相關(guān)性，從而得到顯著的分類特征，并將本文提出的特征提取方法與其它的特征