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传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies
2014年第33卷第10期
DOI:10.13873/』.1000-9787(2014)10-0028-04
基于
热释电红外传感器的车辆和人员分类
李光,余振华,李宝清,袁晓兵
(中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感器网络与通倌重点实验室,上海200050)
摘要:设计了一种应用于野外环境中的热释电红外系统,并创新性地提出用单
热释电红外传感器节点
进行车辆和人员的分类。分类算法利用信号的幅度、信号的持续时间、信号一阶差分值的绝对值的最大值
作为特征向量,利用支持向量机(SVM)进行目标分类。在10,20m处分类准确率分别可以达到93.5%,
94.5%,并且针对10,20m的综合分类准确率可以达到92%。该系统扩展了热释电传感器的应用范围和
应用场景,所用分类方法对于其他同类传感器系统具有一定的借鉴意义。
关键词:目标分类;热释电;红外传感器车辆;支持向量机
中图分类号:TN219
文献标识码
文章编号:1000-9787(2014)10-002804
Classification of vehicle and personnel based on
pyroelectric infrared sensor
Guang, YU Zhen-hua, LI Bao-qing, YUAN Xiao-bing
(Key Iaboratory of Wireless Sensor Networks Communication, Shanghai Institute of Micro-system and
Information Technology, Chinese Academic of Sciences, Shanghai 200050, China)
Abstract: Design a pyroelectric IR(PIR )system applied in outdoor environment, and innovatively propose a
method using single PIR node to classify vehicles and personnel. The classification algorithm uses signal
olitude, duration of signal, the maximum value of absolute value of the first order difference as feature vector
use support vector machine(SM) for target classification. Classifying accuracy is 93.5% and 94.5%when
PIR detectors are deployed 10 m and 20 m away from the area of interest, and the compositive classification
accuracy is 92. The system extends the application range and scenarios of pyroelectric sensor and the proposed
classification method has a certain reference meaning for other similar sensor systems
Key words: target classification; pyroelectric; infrared sensor; vehicle; SVM
0引言
将热释电传感器应用于室内环境中。
热释电红外(PIR)传感器是根据热释电效应将目标辐
本文拟将热释电传感器系统应用于野外环境中,并在
射的红外信号转换为电信号的一-类红外器件,因其具有隐传统的探测、计数、判向等功能的基础上,提出一种利用热
蔽性强、功耗低、灵敏度高、可全天候工作等特点而广泛应释电传感器进行车辆和人员分类的方法,这将大大扩展了
用于安防系统、自动控制等领域。
热释电传感器的应用场景和应用范围。
在传统的应用中,热释电红外传感器一般应用于探测
系统工作原理
目标的有无、计数及判向等功能?,随着工艺的进步和技
本文中所用的红外传感器系统的原理图如图1所示。
术的发展,红外传感器的应用范围得到进一步的扩展。文当目标经过检测区域时,其辐射的红外光线经过红外透镜
献[4]通过用步进电机控制红外传感器的观测方向,实现聚焦在敏感元上,敏感元将光信号转换为电信号,经过滤
了对目标的方位跟踪;文献[5,6]提出了利用模拟电路输波、放大、抽样后送入单片机,单片机中红外检测识别程序
出的目标信号的幅值和峰一峰值时间差来对目标信号进行进行目标检测分类后生成情报信息,情报信息经通信模块
定距;文献[7,8]将热释电红外传感器应用于人体身份识发送给后方的控制平台。
别和人体动作形态识别。综上可知,当前的大部分研究是
般的热释电的敏感元分为单目、双目、四目等。双目
收槁日期:201408-05
*基金项目:微系统技术国防科技重点实验室基金资助项目(9140C180102137KR34001)
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