歩行運動を利用したUWBパルスレーダによる人体形状の高速イメージング技術の開発

开发利用步行运动的UWB脉冲雷达对人体形状进行高速成像的技术

基本信息

批准号：
18860040
负责人：
阪本卓也
金额：
$ 1.71万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860040/
关键词：
UWB信号レーダ人体イメージング SEABED法歩行運動

项目摘要

近年、テロや犯罪を防ぐための監視システムは安全な社会を維持するために必要な技術となりつつある。しかし、監視カメラはプライバシーの問題により設置できない場所が存在し、防犯上の死角が生じるという問題があった。光学カメラと異なり、レーダは形状のみを画像化するため、プライバシーの問題と防犯を両立することができる。UWBレーダおよび高速立体レーダイメージング手法(SEABED法)による画像化技術は、そのための有望な手法である。本研究では従来のSEABED法と異なり、アンテナ走査の代わりに人体の歩行運動を利用したイメージング手法の開発を行うことを目的とする。昨年度は、未知の時間的に変動する歩行運動と人体の形状の双方を推定するイメージング手法の開発を行い、数値計算による特性評価を行った。最終年度となる本年度は、以下の研究を行った。昨年度に開発された手法の有効性を確認するため、実際の人体の歩行運動に近い運動モデルに同手法を適用し、そのイメージング性能を調べた。具体的には、被験者が歩行している様子を動画撮影した。次に、撮影動画に対し画像処理を行うことで歩行運動を時間の関数として推定し、モデル化した。こうして得られた歩行運動モデルへ昨年度に開発したイメージング手法を適用し、同手法で使用するパラメータを最適化し、推定精度を改善した。その結果、提案手法は実際の歩行運動に対しても高精度な形状推定を実現することが確認された。

近年来，防止恐怖主义和犯罪的监视系统已成为维持安全社会的必要技术。但是，由于隐私问题，不能在某些地区安装监视摄像机，从而导致安全盲点。与光学相机不同，雷达仅图像形状，从而允许隐私问题与预防安全性相结合。使用UWB雷达和高速立体声雷达成像技术（海床方法）的成像技术是为此目的的有前途的方法。与传统的海底方法不同，本研究旨在开发一种使用人体步行运动而不是天线扫描的成像技术。去年，我们开发了一种成像方法，该方法估计了时间上变化的步行运动和人体的形状，并使用数值计算进行了表征。今年，最后一年，我们进行了以下研究：为了确认去年开发的方法的有效性，该方法应用于类似于人体实际步行运动的运动模型，并检查了其成像性能。具体来说，拍摄了一个视频，显示了主题步行。接下来，通过在拍摄视频上执行图像处理，步行运动被估算为时间的函数并建模。去年开发的成像方法应用于以这种方式获得的步行运动模型，并优化了该方法中使用的参数以提高估计精度。结果，已经确认所提出的方法即使对于实际的步行运动也可以达到高精度的形状估计。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Real-time Imaging of Human Bodies with UWB Radars using Walking Motion

DOI：
10.1109/icuwb.2007.4380909
发表时间：
2007-11
期刊：
2007 IEEE International Conference on Ultra-Wideband
影响因子：
0
作者：
T. Sakamoto;T. Sato
通讯作者：
T. Sakamoto;T. Sato

A 2-D image stabilization algorithm for UWB pulse radars with fractional boundary scattering transform

具有分数边界散射变换的 UWB 脉冲雷达二维图像稳定算法

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
IEICE Trans. Commun. Vol. E90-B, No. 1
影响因子：
0
作者：
Y.Nakamuta;A.SIubusawa;H.Kobayashi;R.lnada;A.Oota;Hideyuki Hasegawa;毛利元昭;山海嘉之;Keisuke Sodeyama;S.Sato;T.Sakamoto
通讯作者：
T.Sakamoto

A robust and fast 3-D imaging algorithm without derivative operations for UWB radars

适用于 UWB 雷达的稳健且快速的 3D 成像算法，无需导数运算