Pi-ViMo：基于生理启发的毫米波雷达鲁棒生命体征监测
信号处理
2023-03-27 v1 人机交互
摘要
利用非接触式毫米波雷达连续监测人体生命体征颇具吸引力，因其能穿透衣物并在不同光照条件下工作。遗憾的是，多数先前研究要求受试者与雷达传感器保持固定距离且在监测期间保持静止。这些限制制约了雷达生命体征监测在真实场景中的应用。本文中，我们克服上述局限并提出了“Pi-ViMo”——一种基于生理启发的非接触式鲁棒生命体征监测系统，使用毫米波雷达。我们首先推导了人体多散射点模型，并引入多散射的相干叠加以提升估计胸壁运动的质量。其使得雷达视场内任意位置受试者的生命体征估计成为可能。随后我们提出一种模板匹配方法，通过采用呼吸与心脏活动的物理模型来提取人体生命体征。所提方法能够在受试者处于雷达视场内任意位置且存在微级随机身体运动（RBM）时分离呼吸与心跳。雷达测试床中的实验显示：静止受试者的平均呼吸率误差为 6%、心率误差为 11.9%；不同 RBM 下受试者的呼吸率平均误差为 13.5%、心率平均误差为 13.6%。
引用
@article{arxiv.2303.13816,
title = {Pi-ViMo: Physiology-inspired Robust Vital Sign Monitoring using mmWave Radars},
author = {Bo Zhang and Boyu Jiang and Rong Zheng and Xiaoping Zhang and Jun Li and Qiang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13816},
year = {2023}
}