提起雷达威廉希尔官方网站
,大众对此并不陌生。
传统的雷达威廉希尔官方网站
具有非常广泛的应用。如机载、舰载、基地雷达可以对运动目标进行检测、成像;在气象、航管、遥感等领域,我们可以借助雷达传感器实现气象预报、交通管制、资源勘查等。但是,由于传统雷达设备的硬件成本高且体型巨大,因此一直在消费类电子产品中应用较少。
近年来随着半导体威廉希尔官方网站
的发展,雷达的尺寸、功耗和价格在不断下降。另一方面,毫米波、超宽带威廉希尔官方网站
和多发多收的使用,结合创新的信号处理威廉希尔官方网站
和计算能力不断增强的芯片,雷达的感知功能日益强大。
雷达感知是一种无线感知威廉希尔官方网站
。通过分析接收到的目标回波特性,提取并发现目标的位置、形状、运动特性和运动轨迹,并且可以进一步推断目标和环境的特征。其作用类似于人类的眼睛和耳朵。
与其它传感器相比,雷达感知具有许多独特的优势。例如,与相比,雷达不受光线明暗的影响,具有穿透遮挡物的能力,可以更好地保护个人隐私;与超声威廉希尔官方网站
相比,雷达感知的距离更远,而且不会对人和动物造成伤害。
(雷达威廉希尔官方网站
的应用场景 :IMEC 2015)
雷达感知可以支持非常丰富的应用场景。比如,毫米波雷达就已经被广泛应用在汽车辅助驾驶领域,用以检测行人和前车,实现防撞预警。此外,如上图所示,雷达在居家、智能大厦、自动驾驶以及可穿戴设备等领域也有很多潜在的应用。
以智能家居场景为例,雷达传感器可以被用于开关控制、入侵检测、智能开门器等方面,方便大众生活。在音响系统中,雷达能够探测到某一区域的人与音响之间的距离,从而调整音响在某个区域的声音大小;在空调系统中,雷达可以根据人的远近,自动调节室内温度;当雷达探测到吹风机离头发太近时,还可以自动调节吹风机的温度。
随着新型低功耗、小型化雷达传感器的诞生和产品化,雷达威廉希尔官方网站
在各种智能设备和消费类电子产品中的应用将成为一种必然趋势。
英特尔中国研究院已在推动雷达感知威廉希尔官方网站
的新型应用方面开展研究工作。让我们结合一些具体的应用场景,来一探究竟吧。
人体体征检测
呼吸和心跳是非常重要的人体生命体征,可以借助雷达威廉希尔官方网站
进行检测。与传统医疗设备或可穿戴设备相比,利用雷达探测人体体征非常便捷,无需受检测者穿戴任何设备,从而实现非接触式的检测。该威廉希尔官方网站
可以被应用在人的检测,睡眠监测和情绪管理等场景中,并结合儿童或老人的家庭看护等应用发挥重要作用。
我们在这一威廉希尔官方网站
领域的研究进展顺利,结合特定的波段,可以做到隔墙实现人体检测。
运动识别
雷达的优势是对运动的检测,可以利用目标回波的多普勒效应来观测和解读目标的运动状态,如运动方向和运动速度;在使用多通道传感器时,还可以从不同的视角观察目标的运动。通过从不同的视角采集目标的运动状态,并结合瞬时信息和历史信息进行分析,从而实现对复杂运动的分辨。在下图所示的例子中,当人的手臂做不同运动时,不同动作产生了不同的微多普勒模式,结合运动的能量特性等特征可以实现不同运动的分辨。
(挥动手臂产生的微多普勒效应 :《雷达中的微多普勒效应》, Victor C.Chen)
利用雷达识别运动的威廉希尔官方网站
可以应用在不同的场景中。比如在体育运动中,可以借用这项威廉希尔官方网站
检测人和球类的运动状态和运动轨迹。在居家环境下,还可以做人体摔倒检测,用于预防老人摔倒。目前,我们的威廉希尔官方网站
已经可以通过处理雷达数据,实现人体运动状态和轨迹的解读。
手势识别交互
人机交互是雷达威廉希尔官方网站
的另一个重要应用领域,如手势识别交互。利用雷达采集的距离、多普勒信息,以及快速采样获得的手动态运动历史信息,雷达可以很好地展现手的动态运动特性,并可以从不同的角度观测手的运动。另外,从雷达反射回波的幅度形状等信息中也可以得到手势的散射特性。处理算法结合这些特征,可以很好地复现手势。
我们将这一领域的研究工作与机器学习相结合,已经实现了十种不同手势的识别。
多传感器的融合
在雷达传感器与其它传感器的融合方面,我们的目标是通过结合不同传感器的优势,实现更可靠的判断。目前我们已经开展了雷达和视频传感相结合的工作。举个具体的例子,相机在检测玻璃时会有困难,而雷达却能检测到。两者相结合,可以更可靠地支持避障等应用。
除了上述几项应用领域,我们还在探索如何将雷达传感威廉希尔官方网站
与家用服务机器人相结合,实现人体检测和人机交互等方面的应用,并将进一步利用AI威廉希尔官方网站
,提升数据处稳定性和可靠性,为未来走向市场做好坚实的准备。
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