[發明專利]一種非互動的無線圖像傳感器網絡定位方法

無效

• 申請號: 201110222322.7
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102355725A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 劉云浩;何源;李向陽
• 申請（專利權）人: 無錫儒安科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 李賀香

技術領域

本發明屬于無線傳感器網絡與多媒體傳感器領域，涉及無線圖像傳感器網絡定位技術，用于計算無線圖像傳感器網絡中的節點位置。

背景技術

無線傳感器網絡在過去十年迅速發展，其應用遍及多個不同領域。近幾年，隨著工業生產工藝的改進，CMOS鏡頭和閃存造價的不斷降低，無線圖像傳感器網絡得到了長足發展，在許多應用領域，如環境監測、軍事應用、遠程醫療、交通流量監控、建筑安全監控等，表現出前所未有的優勢。

大多數無線圖像傳感器網絡的應用以傳感器節點的位置信息為基本要素，因此，無線圖像傳感器節點的定位是一個基本且十分重要的問題。這些應用是否有效，往往取決于傳感器節點的位置精度，所以無線圖像傳感器網絡定位精度要求很高。圖1和圖2顯示的分別是三維空間和二維平面中的圖像傳感器感知模型。與傳統無線傳感器網絡定位問題不同，無線圖像傳感器網絡的定位除計算節點的座標外，還需要計算節點鏡頭的朝向。

GPS是一種常用的定位方法，但GPS并不適用于無線圖像傳感器網絡定位。首先，GPS只能在戶外能接收衛星信號的區域使用，而無線圖像傳感器網絡的很多應用場景是在室內、地下、或者茂密的森林中，這些區域都無法穩定接收GPS信號；其次，GPS只能測出節點座標，不能計算節點鏡頭的朝向；再次，GPS裝置的價格相對于低端圖像傳感器節點而言還是非常昂貴的，通常的應用無法承受為每一個圖像傳感器節點配備一個GPS裝置的開銷。

現有的無線傳感器網絡定位方法也并不適用于無線圖像傳感器網絡。除了無法計算節點鏡頭朝向的局限性之外，大多數無線傳感器網絡定位方法的精度(座標誤差在米級別)也達不到圖像傳感器網絡應用的精度要求。最近幾年有很多針對無線圖像傳感器網絡的定位方法被提出，這些方法都是互動式的，依靠節點之間的信息交換實現定位。這些方法有如下局限性：

工作1：

A.Barton-Sweeney，D.Lymberopoulos，and?A.Savvides，″Sensor?Localization?and?Camera?Calibration?in?Distributed?Camera?Sensor?Networks，″in?International?Conference?on?Broadband?Communications，Networks?and?Systems，San?Jose，CA，2006.

工作2：

H.Lee?and?H.Aghajan，″Collaborative?Node?Localization?in?Surveillance?Networks?Using?Opportunistic?Target?Observations，″in?ACM?International?Workshop?on?Video?Surveillance?and?Sensor?Networks，Santa?Barbara，California，USA，2006.

工作3：

D.Devarajan，R.J.Radke，and?H.Chung，″Distributed?Metric?Calibration?of?Ad?Hoc?Camera?Networks，″ACM?TOSN，vol.2，pp.380-403.，2006.

工作4：

H.Bidgoli，″Hacking?Techniques?in?Wireless?Networks，″in?the?Handbook?of?Information?Security.

工作5：

H.Lee，H.Dong，and?H.Aghajan，″Robot-Assisted?Localization?Techniques?for?Wireless?Image?Sensor?Networks，″in?IEEE?SECON，Reston，VA，USA，2006.