用于人體目標(biāo)感知與定位的掃描式紅外信息處理技術(shù)研究.pdf

1、用于人體目標(biāo)感知與定位的用于人體目標(biāo)感知與定位的掃描式紅外信息處理技術(shù)研究掃描式紅外信息處理技術(shù)研究ResearchonHumanPerceptionLocalizationBasedonScanningInfraredInfmationProcessingTechnology學(xué)科專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程研究生：楊軼星指導(dǎo)教師：賀斌教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一三年十二月摘要近年來，隨著家居智能化的發(fā)展，人體目標(biāo)的有效感知與定位逐

2、漸成為研究熱點。傳統(tǒng)技術(shù)可以通過紅外傳感器探測人體自身發(fā)出的紅外輻射，提取相關(guān)特征信息，對其進行分析處理，從而獲取人體目標(biāo)的大致位置信息。然而，無論人體還是非人體的各類熱源都可能產(chǎn)生自發(fā)紅外輻射，極易造成靶向干擾，因此必須通過有效措施排除非人體熱源，提高人體定位精度。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種同步掃描式雙紅外傳感與判別系統(tǒng)，首先采用歐姆龍D6T傳感器檢測人體紅外輻射，得到八通道空間溫度分布數(shù)據(jù)，進行分徑雙閾限與形態(tài)學(xué)判別處理，從而獲取熱源位置

3、信息；然后采用表面安裝有8120菲涅爾透鏡的RE200B紅外熱釋電傳感器進行數(shù)據(jù)采集，以包括典型室內(nèi)電器、外光源等非人體熱源為例，進行人體目標(biāo)分類識別。研究中嘗試了兩種熱釋電信號特征提取方法，一是將時域信號進行快速傅里葉變換，提取出頻譜信息作為熱源信號特征；二是將時域信號進行三層小波包分解，得到小波包能量和小波包熵作為熱源信號特征。然后采用Fisher線性判別方法和支持向量機（SVM）實現(xiàn)不同熱源的分類識別，并分析比較了不同分類算法的識

4、別效果。實驗結(jié)果表明，相對于SVM分類器，F(xiàn)isher線性判別法在紅外熱釋電信號的人體目標(biāo)識別方面性能更優(yōu)，其最低識別率在75%以上，最高可達(dá)100%。本文所設(shè)計的人體目標(biāo)感知定位系統(tǒng)成功融合了兩種紅外信息，在保證熱源高定位精度的前提下，可在一定程度上實現(xiàn)不同熱源的分類識別，為中央空調(diào)等智能化家居設(shè)備提供了一種低成本的人感控制技術(shù)策略。目前，基于多通道紅外信息融合的人體甄別技術(shù)研究尚處于探索階段，本文的研究成果將為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展起到一定