uwb radar 신호 움직이는 물체 위치 측정 예제

 본 포스트는 uwb radar 신호에서 움직이는 물체의 위치를 측정하는 예제를 싣고 있다. csv파일로 저장된 radar 신호를 읽어, python으로 구현하였다.

움직이는 물체 측정 원리

저장된 uwb radar 신호와 uwb radar 송출 signature 신호와의 상관관계 분석을 위해 Cross Correlation을 사용한 후, Background Subtraction을 사용하여 배경 신호와 움직이는 물체의 신호를 분리해 낸다. 그 후 CA-CFAR를 사용하여 threshold를 생성해 움직이는 물체의 위치를 측정한다. 

def main():    
    csvfile = open('uwb_signal.csv')
    if csvfile is None:
        return
    
    bg = bgs(bg_stack_cnt=20,alpha=0.2)
    xcorrel = crosscorrelation(signature)
    cfar = cacfar(window_size=50,guard_size=50,pfa=1e-7,scale=20)
    
    painter = cdrawsignal((20,3))
    uwb_signal = csv.reader(csvfile)
    
    for line in uwb_signal:
        frame = [float(x) for x in line]
        frame = frame[100:950]
        # cross correlation
        xframe = xcorrel.do(frame)
        # background subtraction...
        moving = bg.update(xframe)
        # threshold
        threshold = cfar.get_thresholds(moving)
        
        painter.draw(frame=xframe[0:800], moving=moving[0:800],threshold=threshold[0:800])
        
    csvfile.close()

움직이는 물체 위치 측정

cross correlation을 거친 uwb radar 신호, 움직이는 물체의 신호, Threshold는 아래와 같다.  붉은색의 Threshold 보다 큰 파란색의 움직이는 신호 위치에 움직이는 물체가 있다고 볼 수 있다.

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