(四十三)利用雷达技术进行姿态评估的人工智能:案例研究(第二部分)

科技   2024-10-12 20:20   江苏  
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编辑|雷达小助理  审核|调皮哥 

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(四十二)利用雷达技术进行姿态评估的人工智能:案例研究(第一部分)

为此,我们通过置信椭圆体重现了点云的形态,并研究了其在不同姿态下的形状和偏心率(图 15 c、d)。事实上,将一系列具有特殊形态的点重建为简化形状(二维或三维)已在各种应用领域中用于非常不同的目的 [41、42、43 ]。总的目标是获得一些非常简单的参数来指示有用的属性或非常容易评估的属性,以减少错误。

在我们的案例中,点云的重建源自[ 44 , 45 ],偏心率使用以下公式计算:

其中,a和b代表 3D 椭球沿 2D 平面(XY、XZ、YZ)的两个半轴。半轴的长度越相似,e的值越接近零,椭球的形状越接近球体。这是不同姿势的基本指标,因为它能够非常直接地区分姿势(如图16所示):站立的人会具有较高的偏心率值,而坐着时,该参数会发生很大变化。特别是,当一个人在坐姿和站姿之间转换姿势时,沿z轴的偏心率受影响最大。

图16:考虑三种姿势的 LSTM 方法的输出。坐姿用绿色表示,跌倒用蓝色表示,直立姿势用红色表示。与上文一样,训练集用全彩色圆圈表示,而其他圆圈表示测试集。

关于z坐标和整个体积,出现了一个有趣的考虑:当人坐下时,其体积会移动到更高的水平。与人处于整体较低位置的实际情况相比,这似乎相互矛盾;然而,这并不是错误,因为点云会自动压缩在上半身的位置(如图15所示)。因此,它符合所用雷达传感器的常规行为。当跌倒时,z 坐标会更接近零,因此不会发生同样的情况。

对于 LSTM、Bi-LSTM、投影 LSTM 和 GRU 方法,为了便于比较结果,使用了相同的参数:椭球中心的三个坐标、其体积和沿三个空间平面的偏心率。

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