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通過Wi-Fi來現3D人體感應

半導體產業縱橫 ? 來源:半導體產業縱橫 ? 2023-01-30 15:43 ? 次閱讀

人體感應技術的應用范圍越來越廣,通過多種無線通信技術實現人體感應的研究也在進行中。

卡內基梅隆大學的研究人員表示,通過使用深度神經網絡,他們已經達到了使用Wi-Fi信號識別建筑物中人員的新水平。研究人員說,他們的方法允許創建與RGB相機相當的圖像,為人類傳感的低成本,廣泛訪問和隱私保護算法鋪平了道路。

他們的最新工作基于早期的研究,該研究表明,Wi-Fi信號可以通過映射信號隨時間的變化來檢測建筑物中一個人的存在,在那里他們可以看到信號被人的身體阻擋的地方。隨著時間的推移,他們發現他們能夠創建簡筆畫,顯示一個人在任何給定時間在給定建筑物中的位置 - 這個過程現在被稱為DensePose。

在他們的新努力中,研究人員通過引入一種神經網絡將這種方法提升到一個新的水平,該神經網絡有助于填充簡筆畫的身體,提供更逼真的圖像。而且,研究人員說,它可以在飛行中做到這一點,允許對給定區域的多個人進行實時運動跟蹤。

為此,將三個Wi-Fi發射器與三個對齊的接收器放置在場景中 - 在房間的室內或選定地點的室外 - 以及一臺用于處理和顯示的計算機。研究人員說,這些實驗中使用的Wi-Fi設備成本僅為30美元,遠低于LiDAR或雷達系統。

運行時,Wi-Fi信號被接收器拾取,接收器將它們發送到計算機內部的GPU進行處理。該處理涉及使用神經網絡將信號的振幅和相位映射到虛擬創建的人體上坐標 - 這一過程稱為密集的人體姿勢對應。

在此過程中,虛擬人體被分解為24個組件,其中二維紋理坐標根據WiFi信號映射到它們上。然后將身體部位重新組合在一起,類似于逼真的人類形態 - 所有這些都是實時的。

結果是在計算機顯示屏上顯示的虛擬動畫,模仿原始場景中人物的位置和動作。研究人員說,他們的模型可以通過利用Wi-Fi信號作為唯一的輸入來估計多個受試者的密集姿勢,其性能與基于圖像的方法相當。

人體存在感應常見技術

在高檔住宅和酒店中通過傳感器探測屋內是否有人進而控制屋內空調和新風系統的工作是智能家居智能酒店的重要功能;智能衛生間通過人體存在檢測是否占用;智能廚衛、智能燈控、智能空調、智能機器人通過人體存在檢測啟動工作,在智能化時代,幾乎所有的智能化技術都圍繞人而做文章,人體存在感應技術的準確與否就顯得尤為重要,下面針對市面上三種常見人體存在感應技術做一個簡單介紹。

紅外感應

采用熱釋電紅外感應原理,通過收集紅外能量變化觸發感應器動作,受環境溫度影響,當夏天環境溫度接近人體體溫時,人進入感應范圍無紅外能量變化,所以夏天人體感應表現非常不靈敏。缺點:受環境溫度影響比較大,紅外探頭部分需要裸露在外,產品整體美觀度不高;優點:價格便宜。

多普勒微波感應

常見頻段5.8GHz、10GHz、24GHz、原理是采用多普勒原理,有移動物體進入感應范圍,則會改變雷達信號波形,從而觸發雷達感應器動作;特點:只對運動的人進行感應,可以穿透塑料隱藏式安裝,比較美觀;缺點:不能感應靜坐、睡眠狀態中的人。

PCR雷達傳感器感應

工作在ISM免費頻段61GHZ,原理是利用超寬帶進而做高精度的微動檢測,進而可以檢測人的呼吸信號,特點:可以穿透塑料外殼隱藏式安裝、比較美觀;對運動的人體可以檢測,對于靜止或者熟睡的人也能檢測。

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原文標題:通過Wi-Fi實現3D人體感應

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