一种生命体征检测方法和生命体征检测设备技术

本申请实施例属于雷达信号处理技术领域，涉及一种生命体征检测方法，用于解决现有的采用UWB雷达进行生命体征监测时，由于UWB雷达回波信号难以识别，而使得生命体征信号检测难以及时进行的技术问题。该生命体征检测方法包括：获取待测目标空间反射的第一UWB雷达回波信号；以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将所述第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像；将所述第一灰度图像输入目标SSD网络模型，输出所述待测目标空间是否包含生命体征信号的判别结果。征信号的判别结果。征信号的判别结果。

【技术实现步骤摘要】
一种生命体征检测方法和生命体征检测设备


[0001]本申请涉及雷达信号处理
，尤其涉及一种生命体征检测方法、生命体征检测设备、计算机设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]超宽带(ultra wide band，UWB)雷达生命电磁探测通过发射超宽带电磁波探测呼吸或心跳等微动体征，近年来在实际的震后救援、安全检测灾害环境中得到越来越广泛的应用，以及在家庭保健、医院病房监护等方面具有良好的应用前景。
[0003]然而，雷达回波中人体体征微动信号一般是一种微弱、窄带、准周期的信号，该信号很容易受到干扰，环境的时变、空变特性、噪声成因的多样性，从而使得接收到的信号难以识别。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提出一种生命体征检测方法，用于解决现有的，采用UWB雷达进行生命体征监测时，由于UWB雷达回波信号难以识别，而使得生命体征信号检测难以及时进行的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种生命体征检测方法、生命体征检测设备、计算机设备和计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种生命体征检测方法，生命体征检测方法可以包括：
[0007]获取待测目标空间反射的第一UWB雷达回波信号；
[0008]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像；
[0009]将第一灰度图像输入目标SSD网络模型，输出待测目标空间是否包含生命体征信号的判别结果。
[0010]在一个可能的实现方式中，将第一灰度图像输入目标SSD网络模型之前，方法还可以包括：
[0011]构建UWB雷达回波信号灰度图像数据集；
[0012]将UWB雷达回波信号灰度图像数据集输入初始目标SSD网络进行训练，基于损失函数对初始目标SSD网络各层的权重参数进行调整，直至损失函数小于预设阈值时，锁定初始目标SSD网络各层的权重参数以得到目标SSD网络模型。
[0013]在一个可能的实现方式中，构建UWB雷达回波信号灰度图像数据集，可以包括：
[0014]获取在向不同距离和/或被不同阻碍物阻隔的人体发射UWB雷达信号后，接收到的第二UWB雷达回波信号；
[0015]对第二UWB雷达回波信号采用预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第三UWB雷达回波信号；
[0016]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第三UWB雷达回波信号转换为第二灰度图像；
[0017]响应用户对第二灰度图像的标注操作，得到UWB雷达回波信号灰度图像数据集，其中，标注操作可以包括对第二灰度图像中体现生命体征信号的区域进行标签设置和标注框设置的操作。
[0018]在一个可能的实现方式中，获取第一超宽带UWB雷达回波信号之后，方法还可以包括：
[0019]对第一UWB雷达回波信号采用预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第四UWB雷达回波信号；
[0020]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像，可以包括：
[0021]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第四UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像。
[0022]在一个可能的实现方式中，目标SSD网络以改进ResNet网络作为特征提取子网络，改进ResNet网络可以包括输入层、多个隐含层和输出层，改进ResNet网络的输入层中可以包括核大小为7
×
7，步长为1的卷积层，并采用最大池化层或者去除池化层设计。
[0023]在一个可能的实现方式中，多个隐含层依次可以包括第一密集残差块层、第一过渡层、第二密集残差块层、第二过渡层和第三密集残差块层，第一密集残差块层、第二密集残差块层和第三密集残差块层分别可以包括9个、6个和6个密集残差块，其中每个密集残差块依次可以包括核大小为1
×
1、3
×
3、1
×
1的三个卷积层，第一过渡层依次可以包括核大小为1
×
1的卷积层和核大小为1
×
1、步长为2的平均池化层，第二过渡层依次可以包括核大小为2
×
1的卷积层和核大小为1
×
1、步长为2的平均池化层，输出层可以包括核大小为1
×
1的卷积层，输出层用于将第一过渡层、第二过渡层和第三密集残差块层输出的特征图按通道进行融合处理。
[0024]在一个可能的实现方式中，方法还可以包括：
[0025]若输出待测目标空间包含生命体征信号的判别结果，则在第一灰度图像上生成第一标注框；
[0026]根据第一标注框区域中包含的回波信息确定生命体征信号的波形，并在上位机上显示。
[0027]第二方面，本申请实施例提供了一种生命体征检测设备，可以包括：
[0028]获取模块，用于获取待测目标空间反射的第一UWB雷达回波信号；
[0029]转换模块，用于以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像；
[0030]处理模块，用于将第一灰度图像输入目标SSD网络模型，输出待测目标空间是否包含生命体征信号的判别结果。
[0031]在一个可能的实现方式中，
[0032]处理模块，还用于构建UWB雷达回波信号灰度图像数据集；将UWB雷达回波信号灰度图像数据集输入初始目标SSD网络进行训练，基于损失函数对初始目标SSD网络各层的权重参数进行调整，直至损失函数小于预设阈值时，锁定初始目标SSD网络各层的权重参数以
得到目标SSD网络模型。
[0033]在一个可能的实现方式中，
[0034]处理模块，具体用于获取在向不同距离和/或被不同阻碍物阻隔的人体发射UWB雷达信号后，接收到的第二UWB雷达回波信号；
[0035]对第二UWB雷达回波信号采用预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第三UWB雷达回波信号；
[0036]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第三UWB雷达回波信号转换为第二灰度图像；
[0037]响应用户对第二灰度图像的标注操作，得到UWB雷达回波信号灰度图像数据集，其中，标注操作可以包括对第二灰度图像中体现生命体征信号的区域进行标签设置和标注框设置的操作。
[0038]在一个可能的实现方式中，
[0039]处理模块，还用于对第一UWB雷达回波信号采用预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第四UWB雷达回波信号；
[0040]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像，可以包括：
[0041]以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将第四UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像。
[0042]在一个可能的实现方式中，目标SSD网络以改进ResNet网络作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生命体征检测方法，其特征在于，所述生命体征检测方法包括：获取待测目标空间反射的第一UWB雷达回波信号；以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将所述第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像；将所述第一灰度图像输入目标SSD网络模型，输出所述待测目标空间是否包含生命体征信号的判别结果。2.根据权利要求1所述的生命体征检测方法，其特征在于，所述将所述第一灰度图像输入目标SSD网络模型之前，所述方法还包括：构建UWB雷达回波信号灰度图像数据集；将所述UWB雷达回波信号灰度图像数据集输入初始目标SSD网络进行训练，基于损失函数对所述初始目标SSD网络各层的权重参数进行调整，直至所述损失函数小于预设阈值时，锁定所述初始目标SSD网络各层的权重参数以得到所述目标SSD网络模型。3.根据权利要求2所述的生命体征检测方法，其特征在于，所述构建所述UWB雷达回波信号灰度图像数据集，包括：获取在向不同距离和/或被不同阻碍物阻隔的人体发射UWB雷达信号后，接收到的第二UWB雷达回波信号；对所述第二UWB雷达回波信号采用预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第三UWB雷达回波信号；以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将所述第三UWB雷达回波信号转换为第二灰度图像；响应用户对所述第二灰度图像的标注操作，得到所述UWB雷达回波信号灰度图像数据集，其中，所述标注操作包括对所述第二灰度图像中体现所述生命体征信号的区域进行标签设置和标注框设置的操作。4.根据权利要求3所述的生命体征检测方法，其特征在于，所述获取第一超宽带UWB雷达回波信号之后，所述方法还包括：对所述第一UWB雷达回波信号采用所述预设算法进行去噪和弱信号增强预处理，得到第四UWB雷达回波信号；以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将所述第一UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像，包括：以慢时间向作为横轴，以回波距离向作为纵轴，将所述第四UWB雷达回波信号转换为第一灰度图像。5.根据权利要求1-4中任一项所述的生命体征检测方法，其特征在于，所述目标SSD网络以改进ResNet网络作为特征提取子网络，所述改进ResNet网络包括输入层、多个隐含层和输出层，所述改进ResNet网络的输入层中包括核大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：郏东耀，李玉娟，
申请(专利权)人：深圳辉煌耀强科技有限公司，
类型：发明
国别省市：