[發明專利]基于傳感器網絡的機器視覺計算機模擬仿真系統

有效

• 申請號: 200710046132.8
• 申請日: 2007-09-19
• 公開（公告）號: CN101118654A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 魏建明;王海洲;何為;劉海濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G06T17/40
• 分類號: G06T17/40;G06F3/01;H04L29/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種基于傳感器網絡的機器視覺計算機模擬仿真系統。

背景技術

當今各國都受到來自恐怖活動以及潛在的恐怖威脅的挑戰，因此需要設計新的創新方案來解決新一級的潛在威脅。傳統的反恐測試和訓練方法在某些程度上花銷很大，而且一些仿真實驗在真實世界中進行預演存在一定的危險，通過重現恐怖威脅事故來訓練和評估應急措施及能力常常是不可行的。隨著虛擬現實技術和傳感器技術的飛速發展，越來越多的仿真實驗可以利用虛擬現實技術帶來的″沉浸″和″交互″，使參與者能夠通過專用設備，以自然的方式對計算機所創造的虛擬環境中的實體進行交互考察、通訊和操作。虛擬現實技術的主要是由人工智能、計算機圖形學、人機接口技術、傳感器技術以及高度并行的實時計算技術等有機結合在一起構成的。利用虛擬現實技術，讓用戶在虛擬世界中進行反恐測試、訓練和態勢評估，不僅節省了培訓的費用和時間，而且避免了真實試驗的危險性，具有很強的實用價值。

在2005年10月莫斯科人質恐怖事件中，俄反恐特種部隊“阿爾法”小組在發起營救人質行動之前，專門運用虛擬現實技術，將莫斯科軸承廠文化宮的設計藍圖轉換成三維布局圖，“阿爾法”小組特種隊員可以隨意“進入”虛擬的文化宮“摸索”路線和“熟悉”環境，并多次模擬演練了施放化學氣體的可靠方法和可能產生的后果，但該技術尚缺乏真實的物理世界信息作為整個模擬過程的有效支撐，需要與其它相關技術結合才能更充分地發揮技術上的優勢。

而無線傳感網是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術于一體的網絡信息系統，連接的是傳感末梢，感知的是真實的物理世界的信息，而且以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網方式、鋪設方式以及適合移動目標等特點受到廣泛重視，是關系國民經濟發展和國家安全的重要技術，被公認為將是未來改變人們生活的十大技術之首。將無線傳感網應用于反恐安全，可充分利用其技術上的優勢，逼真地進行敏感區域入侵、毒物擴散探測等反恐措施，是解決國家面臨的恐怖威脅的一種有效手段。

因此，如果將現有的虛擬現實技術和無線傳感網技術結合起來，必將能充分利用二者在反恐中的優勢，在國家安全中發揮重要作用。而無線傳感網的開發離不開仿真過程，目前無線傳感網的仿真主要集中于網絡協議的仿真，在態勢顯示、方案選優、效果評估方面的直觀性不夠充分，因此，如何解決現有技術存在的問題實已成為本領域技術人員亟待解決的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于傳感器網絡的機器視覺計算機模擬仿真系統，以實現在虛擬世界中對類似于敏感區域入侵、飛機失事、毒物擴散、恐怖威脅等事件的逼真模擬，并以此為依據做出明智的防御計劃和反映，還能供緊急事件處理者在緊急事件發生之前進行態勢預演。

為了達到上述目的，本發明提供的基于傳感器網絡的機器視覺計算機模擬仿真系統，包括：設置有第一通信接口，并包括一個或多個無線傳感節點單元，用于采集各節點單元周圍環境的數據以探測事件的發生，并對采集的數據進行融合，經過融合的數據通過所述第一通信接口予以傳送的無線傳感網模塊；用于驅動場景事件以供仿真的場景事件驅動模塊；設置有與所述第一通信接口相對應的第二通信接口，用于通過所述第二通信接口接收由第一通信接口傳送至的數據，并根據所接收的數據及所述場景事件驅動模塊所驅動的場景事件進行事件發生地的三維場景仿真，以供決策者能快速做出應對所述事件的決策的三維仿真模塊。

其中，所述機器視覺計算機模擬仿真系統還包括：用于將用戶與所述三維仿真模塊相連接的用戶接口模塊；所述無線傳感網模塊還可包括對數據進行兩級融合的融合單元；每一無線傳感節點單元還可包括：采集數據的數據采集器、對所采集的數據進行處理的數據處理和控制器、用于與其它無線傳感節點單元相互通信的通信單元及供應所述數據采集器、數據處理和控制器及通信單元電源的供電模塊，所述數據采集器包括：聲音傳感器、震動傳感器、毒氣傳感器、爆炸物傳感器、金屬品探測傳感器及視頻人像識別傳感器中的一種或多種；

所述場景事件驅動模塊包括：

用于根據要求生成相應的場景腳本的場景腳本生成單元、

用于根據所述場景腳本驅動相應事件的事件驅動單元。

綜上所述，本發明的基于傳感器網絡的機器視覺計算機模擬仿真系統利用三維可視化技術構建準確的三維交互世界，使分析者能夠在虛擬世界中對類似于敏感區域入侵、飛機失事、毒物擴散、恐怖威脅等事件做出明智的防御計劃和反映，并且緊急事件處理者能夠在事件發生之前利用本系統進行態勢預演。

附圖說明