一种人体行为识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种人体行为识别装置，包括探测雷达、雷达信号处理器、行为识别器、报警装置、图像采集器、通讯装置以及控制器；所述雷达信号处理器与探测雷达连接，雷达信号处理器分别与行为识别器和控制器连接，所述图像采集器、报警装置分别连接控制器，所述控制器上设有通讯装置。本系统采用雷达探测技术可有效的解决光照和粉尘等环境因素对行为检测的干扰，且信息量较小、信息处理响应迅速。同时，本装置大大的提高了行为检测的分类识别准确率，从而为井下作业人员的行为检测提供了一种高可行性方法。

A human behavior recognition device

【技术实现步骤摘要】
一种人体行为识别装置[
]本技术涉及人体行为识别领域，具体涉及一种人体行为识别装置。[
技术介绍
]在工业一线作业过程中，如井下作业，存在着大量的危险行为，这些危险行为每年引发了数万人员的死亡事故。如果能对这些危险的人体行为进行全面准确地识别和及时报警，将大大减少安全生产事故的发生率，保障企业与员工生命和财产安全，提升企业生产绩效。现有的人体行为识别技术方案主要有两种，一种是基于视觉摄像头监测作业，但单一的摄像头监测存在许多缺陷：如摄像头对光线和环境要求较高，摄像头视线易被构筑物、设备等遮挡，同时采用摄像头方案识别人体行为处理的特征量多、信息量大，实时性存在不足，且高清摄像头成本较高；另一种是采用可穿戴式传感器方案，采用加速度传感器、陀螺仪等获取人体行为信息，缺乏精确的分析判断易产生误报，且不少设备在作业时穿戴较累赘。[
技术实现思路
]本技术主要是为了解决现有技术中存在的人体行为识别问题，与采用摄像头监控以及人员穿戴传感器的方式不同，提供一种新的人体行为识别装置。为了实现上述目的，本技术提供了一种人体行为识别装置，具体采用如下技术方案：该人体行为识别装置包括探测雷达、雷达信号处理器、行为识别器、报警装置、图像采集器、通讯装置以及控制器；所述雷达信号处理器与探测雷达连接，雷达信号处理器分别与行为识别器和控制器连接，所述图像采集器、报警装置分别连接控制器，所述控制器上设有通讯装置。进一步地，还包括后台管理中心，所述控制器通过通讯装置与后台管理中心实时通信。进一步地，所述探测雷达为多普勒雷达：通过发射连续波信号实时探测范围内的人体目标，并接收人体目标的反射回波信号，回波信号中携带有人体目标的行为状态信息。进一步地，所述雷达信号处理器：通过模数信号转换器(ADC)把雷达回波信号转化成数字信号处理器(DSP)可以处理的数字信号，DSP通过短时傅里叶变换，将回波信号由时序信号变换成时频谱信号。进一步地，所述行为识别器：对行为进行识别，具体为基于GPU或FPGA的嵌入式处理系统。进一步地，所述报警装置：接收控制器的报警信号，在现场进行声光报警，并生成下级报警信号。进一步地，所述图像采集器：与控制器连接，控制器控制图像采集器现场抓拍及近景识别具体的目标状态及环境状态，在本地存储图像数据。进一步地，所述通讯装置：与后台管理中心信号连接，下级报警信号和图像数据通过有线或无线通讯方式联动后台报警，后台管理中心根据报警信号和图像数据进一步确认现场情况后，做出紧急响应措施。进一步地，所述控制器：接收行为识别器的判断结果，如果发生跌倒行为，则控制报警装置、图像采集器、通信装置的工作。本系统可应用于针对井下作业等工业一线作业人员，或监狱服刑人员等有危险行为监控需求的人群。本装置采用雷达探测技术可有效的解决光照和粉尘等环境因素对行为检测的干扰，且信息量较小、信息处理响应迅速。同时，本装置大大的提高了行为检测的分类识别准确率，从而为井下作业人员的行为检测提供了一种高可行性方法。[附图说明]图1为本技术人体识别系统组成框图。[具体实施方式]术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面结合实施例对本技术做进一步描述。如图1所示，人体行为识别装置包括探测雷达、雷达信号处理器、行为识别器、报警装置、图像采集器、通讯装置以及控制器；所述雷达信号处理器与探测雷达连接，雷达信号处理器分别与行为识别器和控制器连接，所述图像采集器、报警装置分别连接控制器，所述控制器上设有通讯装置。各个部件组成以及连接关系分别为：所述探测雷达为多普勒雷达：通过发射连续波信号实时探测范围内的人体目标，并接收人体目标的反射回波信号，回波信号中携带有人体目标的行为状态信息。所述雷达信号处理器：通过模数信号转换器(ADC)把雷达回波信号转化成数字信号处理器(DSP)可以处理的数字信号。DSP通过短时傅里叶变换，具体可选用海明窗并确定相应窗长度进行短时傅立叶变换，将回波信号由时序信号变换成时频谱信号。随后通过时频分析定义4种特征：最大多普勒正频率，最小多普勒负频率，最大多普勒频移，最大多普勒频移对应的信号功率。对采集到的每组信号提取上述的4个特征信号。所述行为识别器：对行为进行识别，具体为基于GPU或FPGA的嵌入式处理系统。采用一种优化的SVM分类算法对上述特征信号进行分析判断，识别起立、下蹲、坐下、跌倒四种行为。具体利用支持向量机进行学习分类，对SVM进行训练得到分类模型，在此选用径向基函数作为核函数，来对数据进行分类。同时利用粒子群优化算法对向量机的惩罚参数C和核函数参数g进行优化。当识别到跌倒行为时发出现场报警信号。所述报警装置：接收控制器的报警信号，在现场进行声光报警，并生成下级报警信号。所述图像采集器：与控制器连接，控制器控制图像采集器现场抓拍及近景识别具体的目标状态及环境状态，在本地存储图像数据。所述通讯装置：与后台管理中心信号连接，下级报警信号和图像数据通过有线或无线通讯方式联动后台报警，后台管理中心根据报警信号和图像数据进一步确认现场情况后，做出紧急响应措施。所述控制器：接收行为识别器的判断结果，如果发生跌倒行为，则控制报警装置、图像采集器、通信装置的工作。当探测雷达发射连续波信号实时探测人体目标，并接收携带人体行为信息的回波信号，随后对回波信号进行时频分析，转换成易识别的时频谱信号，并提取信号的特征参数，之后通过SVM分类模型识别出坐下、起立、下蹲、跌倒这四种行为状态，从而判断是否有跌倒行为发生，并将判断结果发给控制器。如果控制器收到跌倒判别结果，则控制报警器现场报警，同时控制图像采集器自动联动跟踪当前目标，抓拍和近景识别，随后控制器进一步把报警信息和图像数据通过通信装置上报到后台管理中心再次确认，由后台做出应急措施。本技术的各部分可以用硬件、固件它们的组合来实现，也可以单独实现。在上述实施方式中，多个部件可以用存储在部件自带的存储器中且由合适的指令执行系统执行的固件来实现。例如，用硬件来实现，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。以上所述仅为本技术的实施例，并非限制本技术所描述的技术方案，凡是根据本技术说明书内容所做的修改或等效替换，均应涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体行为识别装置，其特征在于，包括探测雷达、雷达信号处理器、行为识别器、报警装置、图像采集器、通讯装置以及控制器；所述雷达信号处理器与探测雷达连接，雷达信号处理器分别与行为识别器和控制器连接，所述图像采集器、报警装置分别连接控制器，所述控制器上设有通讯装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种人体行为识别装置，其特征在于，包括探测雷达、雷达信号处理器、行为识别器、报警装置、图像采集器、通讯装置以及控制器；所述雷达信号处理器与探测雷达连接，雷达信号处理器分别与行为识别器和控制器连接，所述图像采集器、报警装置分别连接控制器，所述控制器上设有通讯装置。


2.根据权利要求1所述的人体行为识别装置，其特征在于，还包括后台管理中心，所述控制器通过通讯装置与后台管理中心实时通信。


3.根据权利要求1所述的人体行为识别装置，其特征在于，所述探测雷达为多普勒雷达：通过发射连续波信号实时探测范围内的人体目标，并接收人体目标的反射回波信号，回波信号中携带有人体目标的行为状态信息。


4.根据权利要求1所述的人体行为识别装置，其特征在于，所述行为识别器：对行为进行识别，具体为基于GPU或FPGA的嵌入式处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，江荣，罗爱平，蔡常青，
申请(专利权)人：深圳市天鼎微波科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44