EA044353B1 - METHOD FOR DETECTING OBJECT MOVEMENT - Google Patents
METHOD FOR DETECTING OBJECT MOVEMENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA044353B1 EA044353B1 EA202290325 EA044353B1 EA 044353 B1 EA044353 B1 EA 044353B1 EA 202290325 EA202290325 EA 202290325 EA 044353 B1 EA044353 B1 EA 044353B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- signal
- similarity
- percentage
- threshold value
- signals
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Description
Область техникиField of technology
Изобретение касается способов безопасности с защитой от ложных срабатываний и принадлежит к способу обнаружения движения объектов, использующему пассивный инфракрасный датчик. Изобретение может быть использовано для систем охранной сигнализации.The invention relates to security methods with protection against false alarms and relates to a method for detecting the movement of objects using a passive infrared sensor. The invention can be used for security alarm systems.
Термины, используемые в описанииTerms used in the description
Ложное срабатывание - это ошибочный сигнал тревоги.A false positive is an erroneous alarm.
Зона чувствительности - активная зона, определяет регулируемый диапазон обнаружения.Sensitivity zone - active zone, determines the adjustable detection range.
Интенсивность сигнала - скорость изменения сигнала.Signal intensity is the rate of change of the signal.
Функция - это правило, которое каждому элементу из первого множества - области определения ставит в соответствие элемент из другого множества - области значений.A function is a rule that associates each element from the first set - the domain of definition - with an element from another set - the domain of values.
Производная - понятие дифференциального исчисления, характеризующее скорость изменения функции.Derivative is a concept in differential calculus that characterizes the rate of change of a function.
Пороговое значение - предел значения параметра, который не может быть превышен во время нормальной эксплуатации.Threshold value is a parameter value limit that cannot be exceeded during normal operation.
Эталонное значение - определенное значение количественной характеристики, которое может служить стандартом для измерений.Reference value is a certain value of a quantitative characteristic that can serve as a standard for measurements.
Коэффициент корреляции Пирсона (обозначают r) - показатель корреляции (линейной зависимости) между двумя переменными X и Y, который принимает значения от -1 до +1 включительно.The Pearson correlation coefficient (denoted by r) is an indicator of correlation (linear dependence) between two variables X and Y, which takes values from -1 to +1 inclusive.
Дискретизация - преобразование функций непрерывных переменных в функции дискретных переменных, по которым первоначальные непрерывные функции могут быть восстановлены с заданной точностью.Discretization is the transformation of functions of continuous variables into functions of discrete variables, from which the original continuous functions can be restored with a given accuracy.
Уровень техникиState of the art
Проблема защиты от ложных срабатываний в системах безопасности постоянно встает перед производителями охранных систем. Улица всегда в движении: ветер раскачивает нагретые солнцем листья деревьев и кустов, по участку прогуливаются животные и птицы, на корпус датчика садятся насекомые. Разнообразие флоры и фауны создает шквал препятствий, мешая уличному датчику движения точно распознавать конкретный тип объекта, который может быть угрозой, в большинстве случаев - это человек. То же самое касается внутренних датчиков, когда в зданиях могут находиться домашние животные.The problem of protection against false alarms in security systems constantly faces security system manufacturers. The street is always in motion: the wind sways the leaves of trees and bushes heated by the sun, animals and birds walk around the area, insects land on the sensor body. The diversity of flora and fauna creates a flurry of obstacles, preventing an outdoor motion sensor from accurately recognizing the specific type of object that may be a threat, in most cases a person. The same goes for indoor sensors when there may be pets in buildings.
Известен способ и устройство для уменьшения количества ошибочных срабатываний из-за белого света в системе обнаружения движения (ЕР1544823В1 от 18.07.2007 г.). Данный способ реализуется через систему обнаружения движения, включающую в себя первый датчик, чувствительный к инфракрасному свету по меньшей мере в одной зоне чувствительности и генерирующий первый выходной сигнал, который представляет обнаруженный уровень инфракрасного света. Второй датчик чувствителен к видимому свету и генерирует второй выходной сигнал, который представляет обнаруженный уровень видимого света. Второй датчик расположен рядом с первым датчиком. Процессор запрограммирован на генерацию сигнала тревоги на основе первого и второго выходных сигналов. Сигнал тревоги генерируется, когда выполняются первое и второе условия. Первое условие выполняется, когда первый выходной сигнал указывает, что движение произошло по меньшей мере в одной зоне чувствительности. Второе условие выполняется, когда второй выходной сигнал не коррелирует с первым выходным сигналом.There is a known method and device for reducing the number of false alarms due to white light in a motion detection system (EP1544823B1 dated July 18, 2007). The method is implemented through a motion detection system including a first sensor sensitive to infrared light in at least one sensitivity zone and generating a first output signal that represents the detected level of infrared light. The second sensor is sensitive to visible light and generates a second output signal that represents the detected level of visible light. The second sensor is located next to the first sensor. The processor is programmed to generate an alarm based on the first and second output signals. An alarm is generated when the first and second conditions are met. The first condition is satisfied when the first output signal indicates that movement has occurred in at least one sensitivity zone. The second condition is satisfied when the second output signal does not correlate with the first output signal.
Указанный аналог имеет недостатки для решения поставленной задачи, поскольку раскрывает способ уменьшения ложных срабатываний конкретно на белый свет, при этом используя разные типы сенсоров, которые чувствительны к разным участкам спектра излучения. Данный способ не позволяет заранее выбрать определенный тип объекта, на который будет срабатывать сигнал тревоги, и, как следствие, не позволяет обеспечить безошибочное подтверждение обнаружения движения конкретного вида препятствий.This analogue has disadvantages for solving the problem, since it reveals a method for reducing false alarms specifically for white light, while using different types of sensors that are sensitive to different parts of the radiation spectrum. This method does not allow you to pre-select a specific type of object to which the alarm will be triggered, and, as a result, does not provide error-free confirmation of the detection of movement of a specific type of obstacle.
Известен способ обнаружения движения, который может быть реализован с помощью инфракрасного датчика обнаружения движения, включающего инфракрасный сенсор, сконфигурированный для приема инфракрасного излучения от наблюдаемого участка в поле зрения обнаружения и для генерации выходного сигнала формы волны, что указывает на зависимые от времени изменения принятого инфракрасного излучения в ответ на движение объекта в поле зрения обнаружения. В другом варианте выполнения, инфракрасный датчик обнаружения движения также может включать в себя процессор, сконфигурированный для приема выходного сигнала формы волны, генерируемого инфракрасным сенсором, и выполнения анализа сигнала на основе выходного сигнала формы волны, чтобы определить, произошло ли событие движения, что может включать поиск совпадений между выходным сигналом формы волны и одним или несколькими эталонными сигналами формы волны (US20200111335A1 от 09.04.2020 г.).A motion detection method is known that can be implemented using an infrared motion detection sensor, including an infrared sensor configured to receive infrared radiation from a monitored area within a detection field of view and to generate a waveform output signal that indicates time-dependent changes in the received infrared radiation. in response to the movement of an object in the detection field of view. In another embodiment, the infrared motion detection sensor may also include a processor configured to receive a waveform output generated by the infrared sensor and perform signal analysis based on the waveform output to determine whether a motion event has occurred, which may include finding matches between a waveform output and one or more waveform reference signals (US20200111335A1 04/09/2020).
Основой данного способа является сравнение с амплитудными составляющими, что не позволяет обеспечить надежность и точность обработки сигнала.The basis of this method is a comparison with amplitude components, which does not ensure the reliability and accuracy of signal processing.
Известен способ проверки обнаружения движения тела с использованием пассивного инфракрасного датчика, включающий создание данных о движении на основе первого сигнала, принятого в основном канале обнаружения, первый сигнал указывает на возможное движение тела; генерирование данных проверки на основе второго сигнала или отсутствия второго сигнала, принятого на вторичном канале обнаружения; проверку того, что первый сигнал представляет собой движение тела, на основе сравнения данных движения с данными про- 1 044353 верки; при этом основной канал обнаружения настроен для приема первого заранее определенного диапазона сигналов, включая, по меньшей мере, некоторые инфракрасные сигналы, а вторичный канал обнаружения настроен для приема второго предварительно определенного диапазона сигналов, исключая, по меньшей мере, некоторые инфракрасные сигналы через инфракрасный блокиратор (US2021080482A1 от 18.03.2021 г.).There is a known method for testing body motion detection using a passive infrared sensor, including generating motion data based on a first signal received in a main detection channel, the first signal indicating possible body movement; generating verification data based on the second signal or absence of the second signal received on the secondary detection channel; verifying that the first signal represents body movement based on comparison of the movement data with the verification data; wherein the primary detection channel is configured to receive a first predetermined range of signals, including at least some infrared signals, and the secondary detection channel is configured to receive a second predetermined range of signals, excluding at least some infrared signals through the infrared blocker ( US2021080482A1 dated 03/18/2021).
В основу данного способа легло улучшение конструкции датчика, что позволило отсечь ложные срабатывания, вызванные помехами, нагреванием датчика, однако не обеспечило возможности точно и надежно установить тип движущегося объекта.This method was based on improving the design of the sensor, which made it possible to cut off false alarms caused by interference and heating of the sensor, but did not provide the ability to accurately and reliably determine the type of moving object.
Задача изобретенияObjective of the invention
В основу изобретения поставлена задача разработать способ обнаружения движения объекта, который позволит быстро и надежно разделять типы движущихся объектов для безошибочного выделения необходимого объекта, на который будет срабатывать сигнал тревога.The basis of the invention is the task of developing a method for detecting the movement of an object, which will allow you to quickly and reliably separate types of moving objects in order to accurately select the required object for which an alarm will be triggered.
Техническим результатом, который при этом достигается, является повышение точности определения типа объекта для уменьшения количества ложных срабатываний датчиков в системах безопасности за счет несколько этапной обработки сигнала.The technical result that is achieved in this case is to increase the accuracy of determining the type of object to reduce the number of false alarms of sensors in security systems due to several-stage signal processing.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Поставленная задача решается тем, что предложен способ обнаружения движения объекта, который включает обнаружение движения в пределах зон чувствительности по меньшей мере двух пиросенсоров и генерирование сигнала от указанных пиросенсоров, далее измеряют интенсивность сигнала путем определения скорости изменения сигнала в период измерения максимально 150 мс от каждого пиросенсора, в частности строят функцию скорости изменения сигнала при количестве измерений по меньшей мере 32 для указанного периода измерения, сравнивают данные измерений кривой производной функции с пороговыми значениями, при превышении пороговых значений по меньшей мере на 3% сравнивают формы кривых от пиросенсоров с помощью коэффициента корреляций Пирсона, в случае, когда степень сходства форм сигналов ниже эталонного значения, сигналы распределяют по меньшей мере на 8 спектральных составляющих в виде синусоидальных функций и сравнивают их между собой и с эталонными значениями путем установления процента подобия каждой спектральной составляющей каждого сигнала с эталонными путем определения общей доли площади двух спектральных распределений, где одно распределение является заранее заданным эталонным, а другое - получено из сигнала; определенный процент подобия сравнивают с пороговым значением;The problem is solved by the fact that a method for detecting the movement of an object is proposed, which includes detecting movement within the sensitivity zones of at least two pyrosensors and generating a signal from these pyrosensors, then measuring the signal intensity by determining the rate of change of the signal during a measurement period of maximum 150 ms from each pyrosensor . , in the case where the degree of similarity of signal shapes is lower than the reference value, the signals are distributed into at least 8 spectral components in the form of sinusoidal functions and compared with each other and with the reference values by establishing the percentage of similarity of each spectral component of each signal with the reference values by determining the total share the areas of two spectral distributions, where one distribution is a predetermined reference, and the other is obtained from the signal; a certain percentage of similarity is compared with a threshold value;
определения процента подобия каждой спектральной составляющей сигналов между собой путем определения общей доли площади двух спектральных распределений, где одно распределение принадлежит сигналу с одного пиросенсора, а другое - получено из сигнала другого пиросенсора; определенный процент подобия сравнивают с пороговыми значениями, в случае, если процент подобия является по меньшей мере 25%, формируется сигнал обнаружения движения объекта.determining the percentage of similarity of each spectral component of the signals to each other by determining the total share of the area of two spectral distributions, where one distribution belongs to the signal from one pyrosensor, and the other is obtained from the signal of another pyrosensor; a certain percentage of similarity is compared with threshold values, in case the percentage of similarity is at least 25%, an object motion detection signal is generated.
Согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения способа, период измерения составляет в пределах 50-150 мс от каждого пиросенсора.According to one of the preferred embodiments of the method, the measurement period is in the range of 50-150 ms from each pyrosensor.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения способа, функцию скорости изменения сигнала строят при количестве измерений 64.According to another preferred embodiment of the method, the signal rate of change function is constructed with a number of measurements of 64.
Следует понимать, что приведенное выше общее описание и следующее подробное описание являются исключительно иллюстративными и пояснительными и не ограничивают заявленное изобретение.It should be understood that the above general description and the following detailed description are illustrative and explanatory only and do not limit the claimed invention.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Предоставленные чертежи, которые включены в это описание изобретения и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и совместно с описанием служат для объяснения принципов изобретения. На чертежах показаны:The provided drawings, which are included in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The drawings show:
фиг. 1 - упрощенная блок-схема, демонстрирующая работу способа при использовании двух пиросенсоров;fig. 1 is a simplified block diagram showing the operation of the method when using two pyrosensors;
фиг. 2 - упрощенная блок-схема, демонстрирующая работу способа при использовании трех пиросенсоров;fig. 2 is a simplified block diagram showing the operation of the method when using three pyrosensors;
фиг. 3 - диаграмма, показывающая входной сигнал f(x,t) (в случае использования двух пиросенсоров);fig. 3 is a diagram showing the input signal f(x,t) (in the case of using two pyrosensors);
фиг. 4 - диаграмма, показывающая производную сигнала, соответствующую скорости роста fd'(x,t) (в случае использования двух пиросенсоров);fig. 4 is a diagram showing the derivative of the signal corresponding to the growth rate fd'(x,t) (in the case of using two pyrosensors);
фиг. 5 - диаграмма, показывающая входной сигнал f(y,t) (в случае использования двух пиросенсоров);fig. 5 is a diagram showing the input signal f(y,t) (in the case of using two pyrosensors);
фиг. 6 - диаграмма, показывающая производную сигнала, соответствующую скорости роста fd'(y,t) (в случае использования двух пиросенсоров);fig. 6 is a diagram showing the derivative of the signal corresponding to the growth rate fd'(y,t) (in the case of using two pyrosensors);
фиг. 7 - схематически показано распределение сигналов пиросенсора fd(z,t) на 8 спектральных составляющих в виде синусоидальной функции;fig. 7 - schematically shows the distribution of pyrosensor signals fd(z,t) into 8 spectral components in the form of a sinusoidal function;
- 2 044353 фиг. 8 - схематически показано распределение сигналов пиросенсора fd(y,t) на 8 спектральных составляющих в виде синусоидальной функции;- 2 044353 fig. 8 - schematically shows the distribution of pyrosensor signals fd(y,t) into 8 spectral components in the form of a sinusoidal function;
фиг. 9 - схематически показано распределение сигналов пиросенсора fd(x,t) на 8 спектральных составляющих в виде синусоидальной функции;fig. 9 - schematically shows the distribution of pyrosensor signals fd(x,t) into 8 spectral components in the form of a sinusoidal function;
фиг. 10 - схематически показано сравнение между собой спектральных составляющих от трех пиросенсоров fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t).fig. 10 - schematically shows a comparison of the spectral components from three pyrosensors fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t).
Подробное описаниеDetailed description
Ниже подробно описан иллюстративный вариант осуществления изобретения, с использованием указанных чертежей. Реализации, изложенные в следующем описании варианта осуществления, не охватывают все реализации изобретения, а служат только для дополнительного объяснения его сути.An illustrative embodiment of the invention is described in detail below using the accompanying drawings. The implementations set forth in the following description of the embodiment do not cover all implementations of the invention, but only serve to further explain its essence.
Для реализации заявленного способа может быть использована система для обнаружения движения объекта, содержащая датчик и приемник, между которыми осуществляется передача данных. Датчик может содержать два или более пиросенсоров, которые постоянно генерируют сигналы. Указанные пиросенсоры размещены друг над другом, таким образом, образуя зоны чувствительности.To implement the claimed method, a system for detecting the movement of an object can be used, containing a sensor and a receiver, between which data is transmitted. The sensor may contain two or more pyrosensors that continuously generate signals. These pyrosensors are placed one above the other, thus forming sensitivity zones.
Датчик содержит блок анализа сигналов и блок данных. Блок анализа сигналов содержит три последовательных подблока: подблок дельта анализа, подблок корреляционного анализа и подблок спектрального анализа сигналов.The sensor contains a signal analysis block and a data block. The signal analysis block contains three consecutive subblocks: a delta analysis subblock, a correlation analysis subblock and a spectral signal analysis subblock.
Блок данных содержит блок эталонных значений и блок пороговых значений. Указанные блоки оснащены массивом данных со значениями большинства типов объектов, которые могут быть вероятными препятствиями в работе охранных систем. Указанные значения были получены в результате долговременных экспериментальных исследований. Данные блоки позволяют выбирать тип объекта обнаружения движения. В большинстве случаев, это, конечно, человек.The data block contains a block of reference values and a block of threshold values. These blocks are equipped with a data array with the values of most types of objects that can be potential obstacles to the operation of security systems. The indicated values were obtained as a result of long-term experimental studies. These blocks allow you to select the type of motion detection object. In most cases, this is, of course, a person.
Способ обнаружения движения объекта реализуется следующим образом.The method for detecting the movement of an object is implemented as follows.
Для примера использованы два пиросенсора (х, у) (см. фиг. 1). Указанные пиросенсоры в пределах зон чувствительности устанавливают наличие любого движения, генерируя при этом сигналы f(x,t), f(y,t) соответственно. В данном примере цель - установить, что данное движение принадлежит человеку, однако способом предусмотрена возможность установления любого заранее заданного движения.For example, two pyrosensors (x, y) were used (see Fig. 1). These pyrosensors within the sensitivity zones detect the presence of any movement, generating signals f(x,t), f(y,t), respectively. In this example, the goal is to establish that a given movement belongs to a person, but the method provides for the possibility of establishing any predetermined movement.
Далее с помощью подблока дельта анализа осуществляют измерение интенсивности сигнала путем определения скорости изменения сигнала в период измерения 50-150 мс (6-20 Гц) от каждого пиросенсора, а именно строят функцию D(x,t), D(y,t) скорости изменения сигнала при количестве измерений 64 для указанного периода измерения. Таким образом, сигналы f(x,t), f(y,t) дискретизируются с периодом 50-150 мс (6-20 Гц) ^ fd(x,t), fd(y,t) и вычисляется производная сигнала, соответствующая скорости роста fd'(x,t), fd'(y,t) - соответственно, что является дельта функцией D(x,t), D(y,t).Next, using the delta analysis subblock, the signal intensity is measured by determining the rate of change of the signal during the measurement period of 50-150 ms (6-20 Hz) from each pyrosensor, namely, the speed function D(x,t), D(y,t) is built signal changes when the number of measurements is 64 for the specified measurement period. Thus, the signals f(x,t), f(y,t) are sampled with a period of 50-150 ms (6-20 Hz) ^ fd(x,t), fd(y,t) and the signal derivative corresponding to growth rates fd'(x,t), fd'(y,t) - respectively, which is a delta function D(x,t), D(y,t).
Далее сравнивают данные измерения кривой производной функции с пороговыми значениями из блока пороговых значений. При превышении пороговых, значений на 3-5% устанавливается, что вероятно сигнал fd(x,t), fd(y,t) от человека, следовательно, данный сигнал переходит в обработку подблока корреляционного анализа.Next, the measurement data of the function derivative curve is compared with the threshold values from the threshold values block. When the threshold values are exceeded by 3-5%, it is established that the signal fd(x,t), fd(y,t) is probably from a person, therefore, this signal goes into processing by the correlation analysis subblock.
С помощью подблока корреляционного анализа сравнивают формы образованных кривых от пиросенсоров с помощью коэффициента корреляций Пирсона R(x), R(y), таким образом, определяя подобие сигналов.Using the correlation analysis subblock, the shapes of the generated curves from pyrosensors are compared using the Pearson correlation coefficient R(x), R(y), thus determining the similarity of the signals.
Коэффициент корреляции Пирсона рассчитывают по формулеThe Pearson correlation coefficient is calculated using the formula
где выборочные средние,where are the sample means,
Ж™ выборочные дисперсии, € [-1,1]·Ж™ sample variances, € [-1.1]·
В случае, когда степень сходства форм сигналов ниже эталонного значения, взятого из блока эталонных значений, устанавливается, что сигналы fd(x,t), fd(y,t) и R(x), R(y) вероятно принадлежат человеку, и далее идут на обработку подблоком спектрального анализа сигналов.In the case where the degree of similarity of the waveforms is below the reference value taken from the reference value block, it is determined that the signals fd(x,t), fd(y,t) and R(x), R(y) are likely to belong to a person, and Then they go to processing by the signal spectral analysis subblock.
Именно данный последний этап проверки сигнала дает точное и безошибочное подтверждение, что сигнал принадлежит/не принадлежит человеку.It is this last stage of signal verification that provides accurate and unmistakable confirmation that the signal belongs/does not belong to a person.
Сигналы fd(x,t), fd(y,t) распределяют на 8 спектральных составляющих в виде синусоидальных функций и сравнивают их между собой и с эталонными значениями из блока эталонных значений. Спек- 3 044353 тральных составляющих может быть и больше, в зависимости от типа объекта и условий окружающей среды.Signals fd(x,t), fd(y,t) are distributed into 8 spectral components in the form of sinusoidal functions and compared with each other and with reference values from the reference values block. There may be more spectral components, depending on the type of object and environmental conditions.
Сравнение спектральных составляющих между собой и с эталонными значениями может осуществляться разными путями, однако обязательными являются следующие.Comparison of spectral components with each other and with reference values can be carried out in different ways, but the following are mandatory.
Устанавливают процент подобия каждой спектральной составляющей каждого сигнала с эталонными из блока эталонных значений путем определения общей доли площади двух спектральных распределений, где одно распределение является заранее заданным эталонным, а другое - получено из сигнала.The percentage of similarity of each spectral component of each signal with the reference ones from the block of reference values is established by determining the total area fraction of two spectral distributions, where one distribution is a predetermined reference, and the other is obtained from the signal.
Определенный процент подобия сравнивают с пороговым значением из блока пороговых значений.The determined similarity percentage is compared with a threshold value from the threshold value block.
Вычисление порогового значения S это функция S' = W(a,b,c,d), где W - функция зависимости от соответствующих аргументов, а = D(x,t), b = R(x), с = D(y,t), d = R(y).Calculation of the threshold value S is the function S' = W(a,b,c,d), where W is a function depending on the corresponding arguments, a = D(x,t), b = R(x), c = D(y ,t), d = R(y).
Таким образом, пороговое значение зависит от скорости роста сигналов и от корреляционного коэффициента.Thus, the threshold value depends on the growth rate of the signals and on the correlation coefficient.
Также определяют процент подобия каждой спектральной составляющей сигналов между собой путем определения общей доли площади двух спектральных распределений, где одно распределение принадлежит сигналу с одного пиросенсора, а другое - получено из сигнала другого пиросенсора.The percentage of similarity of each spectral component of the signals to each other is also determined by determining the total share of the area of two spectral distributions, where one distribution belongs to the signal from one pyrosensor, and the other is obtained from the signal of another pyrosensor.
Определенный процент подобия сравнивают с пороговыми значениями из блока пороговых значений.The determined similarity percentage is compared with the threshold values from the threshold value block.
Вычисление порогового значения S это функция S' = W(a,b,c,d), где W - функция зависимости от соответствующих аргументов, а = D(x,t), b = R(x), с = D(y,t), d = R(y).Calculation of the threshold value S is the function S' = W(a,b,c,d), where W is a function depending on the corresponding arguments, a = D(x,t), b = R(x), c = D(y ,t), d = R(y).
Таким образом, пороговое значение зависит от скорости роста сигналов и от корреляционного коэффициента.Thus, the threshold value depends on the growth rate of the signals and on the correlation coefficient.
В случае, если процент подобия из указанных этапов составляет 25%, формируется сигнал обнаружения движения, принадлежащего человеку, после чего происходит передача сигнала на приемник.If the percentage of similarity from these stages is 25%, a motion detection signal belonging to a person is generated, after which the signal is transmitted to the receiver.
Для примера использовано три пиросенсора (х, у, z) (см. фиг. 2). Указанные пиросенсоры в пределах зон чувствительности устанавливают наличие любого движения, генерируя при этом сигналы f(x,t), f(y,t), f(z,t) соответственно. В данном примере цель - установить, что данное движение принадлежит человеку, однако способом предусмотрена возможность установления любого заранее заданного движения.For example, three pyrosensors (x, y, z) were used (see Fig. 2). These pyrosensors within the sensitivity zones detect the presence of any movement, generating signals f(x,t), f(y,t), f(z,t), respectively. In this example, the goal is to establish that a given movement belongs to a person, but the method provides for the possibility of establishing any predetermined movement.
Далее с помощью подблока дельта анализа осуществляют измерение интенсивности сигнала путем определения скорости изменения сигнала в период измерения 50-150 мс (6-20 Гц) от каждого пиросенсора, а именно строят функцию D(x,t), D(y,t), D(z,t) скорости изменения сигнала при количестве измерений 64 для указанного периода измерения. Таким образом, сигналы f(x,t), f(y,t), f(z,t) дискретизируются с периодом 50-150 мс (6-20 Гц) ^ fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) и вычисляется производная сигнала, соответствующая скорости роста fd'(x,t), fd'(y,t), fd'(z,t) - соответственно, что является дельта функцией D(x,t), D(y,t), D(z,t).Next, using the delta analysis subblock, the signal intensity is measured by determining the rate of change of the signal during the measurement period of 50-150 ms (6-20 Hz) from each pyrosensor, namely, the function D(x,t), D(y,t) is constructed, D(z,t) rate of signal change with the number of measurements 64 for the specified measurement period. Thus, the signals f(x,t), f(y,t), f(z,t) are sampled with a period of 50-150 ms (6-20 Hz) ^ fd(x,t), fd(y,t ), fd(z,t) and the derivative of the signal is calculated corresponding to the growth rate fd'(x,t), fd'(y,t), fd'(z,t) - respectively, which is the delta function D(x, t), D(y,t), D(z,t).
Далее сравнивают данные измерения кривой производной функции с пороговыми значениями из блока пороговых значений. При превышении пороговых значений на 3-5% устанавливается, что вероятно сигнал fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) от человека, следовательно, данный сигнал переходит в обработку подблока корреляционного анализа.Next, the measurement data of the function derivative curve is compared with the threshold values from the threshold values block. When the threshold values are exceeded by 3-5%, it is established that the signal fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) is probably from a person, therefore, this signal goes into the processing of the correlation analysis subblock.
С помощью подблока корреляционного анализа сравнивают формы образованных кривых от пиросенсоров с помощью коэффициента корреляций Пирсона R(x), R(y), R(z), таким образом, определяя подобие сигналов.Using the correlation analysis subunit, the shapes of the generated curves from pyrosensors are compared using the Pearson correlation coefficient R(x), R(y), R(z), thus determining the similarity of the signals.
Коэффициент корреляции Пирсона рассчитывают по формулеThe Pearson correlation coefficient is calculated using the formula
ΣΤ1 - ж) (yi - у) covfa у)ΣΤ1 - g) (yi - y) covfa y)
гдеWhere
выборочные средние ж”1 i Ут> si, выборочные дисперсии, € [— 1] sample means w” 1 i Y t > si, sample variances, € [ — 1]
В случае, когда степень сходства форм сигналов ниже эталонного значения, взятого из блока эталонных значений, устанавливается, что сигналы fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) и R(x), R(y), R(z) вероятно принадлежат человеку, и далее идут на обработку подблоком спектрального анализа сигналов.In the case where the degree of similarity of the signal shapes is lower than the reference value taken from the block of reference values, it is established that the signals fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) and R(x), R( y), R(z) probably belong to a person, and are then processed by the spectral signal analysis subunit.
Именно данный последний этап проверки сигнала дает точное и безошибочное подтверждение, что сигнал принадлежит/не принадлежит человеку.It is this last stage of signal verification that provides accurate and unmistakable confirmation that the signal belongs/does not belong to a person.
Сигналы fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) распределяют на 8 спектральных составляющих в виде синусоидаль-Signals fd(x,t), fd(y,t), fd(z,t) are distributed into 8 spectral components in the form of sinusoidal
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA202107772 | 2021-12-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044353B1 true EA044353B1 (en) | 2023-08-18 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3347883B1 (en) | Flame detectors and testing methods | |
Thomas et al. | Passive acoustic monitoring for estimating animal density | |
US8525725B2 (en) | Method and system for position and track determination | |
US20100073163A1 (en) | Method and apparatus for monitoring a structure | |
RU2007116951A (en) | SMOKE SIGNALS USING DIFFERENT LIGHT | |
GB2525251A (en) | Optical fibre sensor system | |
US5021766A (en) | Intrusion detection system | |
Van Herwijnen et al. | Forecasting snow avalanches using avalanche activity data obtained through seismic monitoring | |
EP3413081B1 (en) | A method for registering presence of a stationary object exhibiting motion at a location in a scene monitored by a radar detector | |
Mahmoud | Practical aspects of perimeter intrusion detection and nuisance suppression for distributed fiber-optic sensors | |
RU2346302C1 (en) | Method for environmental monitoring of chemically hazardous objects | |
CN103984040A (en) | Biological recognition method based on infrared sensor array algorithm | |
Mahmoud et al. | Elimination of rain-induced nuisance alarms in distributed fiber optic perimeter intrusion detection systems | |
US4110730A (en) | Rate sensitive system for a seismic sensing range containment apparatus | |
US5444432A (en) | Detection signal evaluation at varying signal levels | |
EA044353B1 (en) | METHOD FOR DETECTING OBJECT MOVEMENT | |
RU2549192C1 (en) | Target recognition method (versions) | |
AU2024219481A1 (en) | Intrusion detection algorithm with reduced tuning requirement | |
CN101860866B (en) | Intrusion detection and location method of sensor network for anti-intrusion system | |
CN105190718B (en) | Fire-alarm | |
CN1127394A (en) | Fire alarm system for early detection of fire | |
US20230213391A1 (en) | Method for detecting an object motion | |
RU2337405C1 (en) | Device for person or group detection by seismic signals | |
Tejedor et al. | Towards detection of pipeline integrity threats using a SmarT fiber-OPtic surveillance system: PIT-STOP project blind field test results | |
CN109341976A (en) | A kind of experimental enviroment gas leak detection method |