>[0202] 活動(dòng)識(shí)別效果驗(yàn)證：
[0203] 實(shí)驗(yàn) I:
[0204] 實(shí)驗(yàn)I的目標(biāo)在于驗(yàn)證本發(fā)明的有效性。首先，設(shè)立3個(gè)大小不同的監(jiān)測(cè)區(qū)域，即 480cm*480cm，600cm*600cm，720cm*600cm，目標(biāo)數(shù)目、標(biāo)簽數(shù)目和矩陣信息如表1所示。實(shí)驗(yàn) 過程中，采集每個(gè)標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的相位信息200條，同時(shí)設(shè)置目標(biāo)之間的間隔范圍為0.3m~ 1.5m,柄;簽間距為1.2m。
[0205] 表1實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
[0207] 實(shí)驗(yàn)I的測(cè)試效果：
[0208] 目標(biāo)計(jì)數(shù)精度:通過計(jì)算不同目標(biāo)間距情況下，得到不同的目標(biāo)計(jì)數(shù)精度。實(shí)驗(yàn)結(jié) 果如圖7所示，隨著目標(biāo)間距的增大，=個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的計(jì)數(shù)精度均不斷提升，且當(dāng)目標(biāo)間距 大于Im時(shí)，目標(biāo)計(jì)數(shù)精度為100%。本發(fā)明將多個(gè)距離過近的目標(biāo)看做一個(gè)目標(biāo)，但是，本發(fā) 明此缺點(diǎn)可W容忍，因?yàn)榇藛栴}普遍存在活動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(例如紅外線）中。
[0209] 實(shí)驗(yàn) II:
[0210] 實(shí)驗(yàn)II的目標(biāo)在于驗(yàn)證本發(fā)明的魯棒性。本實(shí)驗(yàn)在大小為480cm*480cm，720cm* 720cm的監(jiān)測(cè)區(qū)域中進(jìn)行。設(shè)置目標(biāo)之間的間隔范圍為0.3m~1.5m，標(biāo)簽間距為0.6m、1.2m。 目標(biāo)數(shù)目、標(biāo)簽數(shù)目和矩陣信息如表1所示。
[0211] 實(shí)驗(yàn)II的測(cè)試效果：
[0212] 目標(biāo)計(jì)數(shù)精度:如圖8所示，480*480-1.2m和720*600-1.2m分別表示在標(biāo)簽間隔為 1.2m時(shí)兩個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的計(jì)數(shù)精度，類似地，480*480-0.6m和720*600-0.6m分別表示在標(biāo)簽 間隔為0.6m時(shí)兩個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的計(jì)數(shù)精度。從圖中可得出，縮小標(biāo)簽間距提高計(jì)數(shù)精度并不 明顯，因此，目標(biāo)計(jì)數(shù)在標(biāo)簽間距方面并沒有強(qiáng)制要求，所W本發(fā)明在目標(biāo)計(jì)數(shù)方面具有魯 棒性。
[0213] 實(shí)驗(yàn) III:
[0214] 實(shí)驗(yàn)III中，本發(fā)明分別在實(shí)驗(yàn)室、空曠大廳、戶外測(cè)試該發(fā)明對(duì)環(huán)境的魯棒性情 況。監(jiān)測(cè)環(huán)境大小均為720cm*720cm，目標(biāo)數(shù)量為7個(gè)，標(biāo)簽間間隔1.2m。
[0215] 實(shí)驗(yàn)HI的測(cè)試效果：
[0216] 從圖9可W看出，該系統(tǒng)在空曠大廳的環(huán)境測(cè)試出來的效果最好，除了刷牙(B)該 動(dòng)作外，其它動(dòng)作像是坐下（S)、躺下(F)、推手(P)、拿出手機(jī)(T)、跳(J) W及沒有活動(dòng)化）， 該RFID系統(tǒng)都能對(duì)其很好的識(shí)別。識(shí)別成功率基本都要高于80%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一，在監(jiān)測(cè)區(qū)域中部署多個(gè)RFID被動(dòng)式標(biāo)簽，構(gòu)成被動(dòng)式標(biāo)簽陣列，然后部署一對(duì) RFID讀寫器； 步驟二，在監(jiān)測(cè)區(qū)域中放入活動(dòng)式目標(biāo)，獲取并保存活動(dòng)式目標(biāo)在監(jiān)測(cè)區(qū)域活動(dòng)時(shí)的 離線指紋信息，離線指紋信息包括目標(biāo)所處的區(qū)域、目標(biāo)的活動(dòng)類型、被影響的標(biāo)簽ID、被 影響的標(biāo)簽的相位信息以及被影響程度； 步驟三，當(dāng)待檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)入監(jiān)測(cè)中活動(dòng)時(shí)，獲取每個(gè)RFID讀寫器對(duì)應(yīng)的被影響標(biāo)簽的 集合，根據(jù)被影響標(biāo)簽的集合確定多個(gè)被影響標(biāo)簽子區(qū)域，進(jìn)而確定待檢測(cè)目標(biāo)數(shù)據(jù)，從而 得到每個(gè)待檢測(cè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的在線指紋信息，在線指紋信息包括待檢測(cè)目標(biāo)影響的標(biāo)簽ID和 這些被影響的標(biāo)簽的相位信息； 步驟四，利用離線指紋信息和在線指紋信息，通過匹配計(jì)算得到待檢測(cè)目標(biāo)的活動(dòng)類 型。2. 如權(quán)利要求1所述的所述的基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，其特征在 于，步驟二的具體過程包括： 步驟2.1，部署的兩個(gè)RFID同時(shí)發(fā)送射頻信號(hào)，每個(gè)RFID讀寫器的天線陣列測(cè)量并記錄 所有被動(dòng)式標(biāo)簽返回的在監(jiān)測(cè)區(qū)域中沒有目標(biāo)時(shí)的相位信息； 步驟2.2,將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為多個(gè)大小相同的正方形區(qū)域，利用一個(gè)活動(dòng)式目標(biāo)在每一 個(gè)正方形區(qū)域進(jìn)行不同的活動(dòng)，獲取每個(gè)RFID讀寫器接收到的所有被動(dòng)式標(biāo)簽的相位信 息； 步驟2.3，將步驟2.1獲得的相位信息和步驟2.2獲得的相位信息進(jìn)行比較，分別得到活 動(dòng)式目標(biāo)在每個(gè)正方形區(qū)域中進(jìn)行不同活動(dòng)時(shí)影響的標(biāo)簽;將目標(biāo)所處的區(qū)域、目標(biāo)的活 動(dòng)類型、被影響的標(biāo)簽ID、被影響的標(biāo)簽的相位信息以及被影響程度作為離線指紋信息存 儲(chǔ)于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中。3. 如權(quán)利要求1所述的所述的基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，其特征在 于，步驟三的具體過程包括： 步驟3.1，當(dāng)一個(gè)以上的待檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域活動(dòng)時(shí)，兩個(gè)RFID讀寫器的天線陣列 分別讀取所有標(biāo)簽的相位信息，將相位信息存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中； 步驟3.2,兩個(gè)RFID讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)通過不同的路徑到達(dá)每個(gè)標(biāo)簽，會(huì)得到兩個(gè) 路徑信息集合:集合一是第一個(gè)RFID讀寫器到所有標(biāo)簽的相位信息，集合二是第二個(gè)RFID 讀寫器到所有標(biāo)簽的相位信息，利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法DTW并考慮到噪聲對(duì)標(biāo)簽的相位信 息變化產(chǎn)生的影響，將集合一和集合二中的標(biāo)簽的相位信息分別與監(jiān)測(cè)區(qū)域中沒有目標(biāo)時(shí) 的標(biāo)簽相位信息進(jìn)行比較，得到兩個(gè)被影響標(biāo)簽的集合； 步驟3.3，對(duì)于每一個(gè)RFID讀寫器，與其對(duì)應(yīng)的被影響標(biāo)簽的集合中有多個(gè)被影響標(biāo)簽 的子區(qū)域，根據(jù)兩個(gè)RFID讀寫器反饋的被影響標(biāo)簽子區(qū)域的重疊情況，計(jì)算待檢測(cè)目標(biāo)的 目標(biāo)數(shù)目；針對(duì)每個(gè)待檢測(cè)目標(biāo)，與其對(duì)應(yīng)的被影響標(biāo)簽ID和這些標(biāo)簽的相位信息構(gòu)成該 待檢測(cè)目標(biāo)的在線指紋信息。4. 如權(quán)利要求1所述的所述的基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，其特征在 于，步驟四中所述的匹配計(jì)算的方法包括： 記步驟二為離線階段，步驟三為在線階段，則待檢測(cè)目標(biāo)活動(dòng)匹配的計(jì)算公式如下： Score (Rf inger , Ff inger ) 一Nsame^-Di S (Rf inger，F(xiàn)f inger ) +NLlack · NAlackScore target - d,Tg ???Χ ( ScOTG ( Rf inger , Ff inger Nrf ) 在上面三個(gè)公式中： Rfinger表示在線指紋信息，F(xiàn)finger表示離線指紋信息，Nsame表示在線階段和每一組離線階 段中相同被影響的標(biāo)簽數(shù)目，NA為天線數(shù)目，Nrf為離線指紋信息數(shù)目； λ表示相同被影響標(biāo)簽在位置匹配過程中的權(quán)重； Dis(Rfinger，F(xiàn)finger)表示在線指紋信息與一組離線階段指紋信息在所有相同被影響標(biāo) 簽的相位信息上的綜合差異； DTW^表示相同被影響標(biāo)簽i在第j個(gè)天線上相位信息上的差別； ^^^^表示離線階段和在線階段中相同天線信號(hào)不全的被影響標(biāo)簽數(shù)量，即兩種情況： 情況一，離線階段標(biāo)簽Label為被影響標(biāo)簽，在線階段標(biāo)簽Label無法被天線陣列采集到該 標(biāo)簽的相關(guān)信息;情況二，離線階段標(biāo)簽Label無法被天線陣列采集到該標(biāo)簽的相關(guān)信息， 在線階段標(biāo)簽Label為被影響標(biāo)簽； NAlack表不天線信號(hào)不全的權(quán)重； Scoretarg 表示針對(duì)每個(gè)待檢測(cè)目標(biāo)，分別計(jì)算此待檢測(cè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的在線指紋和所有 離線指紋的Score(Rfinger，F(xiàn)finger)值，得到最大Score(Rfi nger，F(xiàn)finger)值對(duì)應(yīng)的離線指紋，貝1J 該離線指紋中的目標(biāo)活動(dòng)類型即為所求目標(biāo)活動(dòng)類型。5.如權(quán)利要求2所述的所述的基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，其特征在 于，在步驟2.3中，判定是否為被影響標(biāo)簽的方法包括： 記用于存儲(chǔ)相位信息的的文件有兩個(gè):Da(i)和De(i)，則兩個(gè)相位信息的差異值為：上式中，L為相位信息文件中值的個(gè)數(shù)； 假設(shè)ξ為上一時(shí)刻用于判斷標(biāo)簽相位信息是否被活動(dòng)式目標(biāo)影響的閾值，DTWn?表示當(dāng) 前時(shí)刻判斷標(biāo)簽相位信息是否被活動(dòng)式目標(biāo)影響的閾值，S表示閾值偏差，則計(jì)算當(dāng)前時(shí) 刻閾值與前一時(shí)刻閾值之差A(yù) : Δ =DTffnew-C 使用當(dāng)前時(shí)刻閾值更新ξ和8，得到： ξ=(1-0.125) · ξ+0.125 · DTffnew a-(i-0.25)-a+ 0.25· [δ I 化簡(jiǎn)上兩式，得出： ξ = ξ+0·125 · Δ ?^θ + 0.25·(\Α\-θ) 從而最新閾值為： η = ξ+43 如果測(cè)得標(biāo)簽在監(jiān)測(cè)區(qū)域中有活動(dòng)式目標(biāo)和沒有活動(dòng)式目標(biāo)時(shí)的相位信息差異值 DTWm大于閾值Th，則認(rèn)為此標(biāo)簽為被影響標(biāo)簽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于RFID的多目標(biāo)被動(dòng)式室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法，該方法將人活動(dòng)對(duì)RFID標(biāo)簽相位的擾動(dòng)作為指紋信息，利用多個(gè)人的活動(dòng)對(duì)不同的標(biāo)簽相位產(chǎn)生的擾動(dòng)，獲取多個(gè)目標(biāo)的活動(dòng)情況。而目前室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別方法中主要是針對(duì)單目標(biāo)，在多目標(biāo)的室內(nèi)場(chǎng)景下就無法工作或者活動(dòng)識(shí)別誤差過大。本發(fā)明在不要求目標(biāo)攜帶設(shè)備的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)活動(dòng)識(shí)別，填補(bǔ)了室內(nèi)活動(dòng)識(shí)別在目標(biāo)數(shù)量方面的缺陷，對(duì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性較好，且經(jīng)濟(jì)成本低。
【IPC分類】G06K17/00
【公開號(hào)】CN105718971
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610027313
【發(fā)明人】房鼎益, 張立超, 謝彬彬, 倪禮剛, 陳曉江, 王薇, 王安文, 彭瑤, 邢天璋
【申請(qǐng)人】西北大學(xué)
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日