[發明專利]基于多頻信息融合的智能定位系統及其定位方法

有效

• 申請號: 201310186601.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103310442A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 徐貴力;李旭;蘇愛柳;劉常德
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;H04N7/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

1.一種基于多頻信息融合的智能定位系統，其特征在于：包括分布于監控區域內的多個帶有可控云臺的電動三可變CCD像機，CCD像機與終端相通信，每個待監測對象上攜帶有電子標簽，監控區域邊界設置多個無線傳感器，無線傳感器采集電子標簽的數據信息，同時每個無線傳感器與終端相通信，終端根據所獲得的數據信息對待監測對象進行位置跟蹤。

2.根據權利要求1所述的基于多頻信息融合的智能定位系統，其特征在于：所述云臺轉動包括水平偏轉P和垂直俯仰T兩個自由度。

3.根據權利要求1或2所述的基于多頻信息融合的智能定位系統，其特征在于：還包括固定在每個像機上的音頻接收裝置和揚聲器。

4.根據權利要求1所述的基于多頻信息融合的智能定位系統的定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在終端建立監控區域地圖模型，記錄所有像機和無線傳感器位置信息；

2）無線傳感器接收電子標簽發射的無線信號，對監測對象進行定位并將位置信息送至終端；

3）根據不同位置，終端自動選定視野范圍較好的像機對目標進行跟蹤；

4）將監控區域坐標系(X,Y)與像機轉動自由度坐標(P,T)融合，通過坐標融合公式計算出距離目標最近的預置位(p,t)，對目標進行跟蹤、調焦抓拍和特征提??；

5）當目標運動到圖像視野之外，且云臺到達轉動極限時，停用該像機，終端根據位置信息選擇下一個視野較好的像機，實現接力跟蹤。

5.根據權利要求4所述基于多頻信息融合的智能定位系統的定位方法，其特征在于：在所述步驟3）中，包括以下步驟：

31）每部像機均設定固定的若干預置位置(p₁,t₁)…(p_n,t_n)，并使所有的預置位覆蓋該像機的全部視野；

32）在系統初始化階段，每部像機對自己所有預置位置內場景建立背景模型；

33）選擇視野范圍內較好的像機進行跟蹤拍攝。

6.根據權利要求5所述的基于多頻信息融合的智能定位系統的定位方法，其特征在于：在所述步驟33）中，選擇視野范圍內較好的像機的方法為：

331）根據監控區域平面圖，擬合外接矩形T作為二維坐標圖，矩形T寬為w，高為h，令該矩形一個頂角為坐標原點O，兩條相交的矩形邊分別為X軸和Y軸，標定監控區域，使得整個監控區域都在坐標系XOY中，矩形區域以點集的形式表示為：

R={(x,y)|0<x<w,0<y<h}

設集合R_f為監控區域邊界以外的點集，R_c為監控區域內障礙物、遮擋物等監控對象無法到達的區域，則監控區域表示為：

A=R-R_f-R_c

第n個像機視野范圍表示為：

Cn={(x,y)|a1n<xn<a2n,b1n<yn<b2n,(x,y)∉Rc}]]>

其中a_1n、a_2n表示像機在區域R中x軸方向上的視野范圍，b_1n，b_2n表示像機在區域R中y軸方向上的視野范圍；

332）調用像機，包括步驟如下：

a）得到各監控對象坐標(x₁,y₁)…(x_k,y_k)；

b）分別打開視野范圍內包含各監控對象坐標的像機(x_k,y_k)∈C_n；

c）評價第n臺像機對第k個目標的視野范圍的評價值F_nk為：

Fnk=[(a2n-xk)-(xk-a1n)]2+[(b2n-yk)-(yk-b1n)]2]]>

=(a2n+a1n-2xk)2+(b2n+b1n-2yk)2]]>

當F_nk越小，表示該像機對于該目標跟蹤的范圍越大，則第k個目標對應得到一組被監控像機的評價向量f_k=(F_1k,F_2k…F_nk)，n表示第n臺像機；

d）利用評價向量對像機與目標進行調節，當目標A出現在監控區域中，而覆蓋A視野的像機被其余監控目標占用時，調用每個像機當前對其監控目標的評價向量，選擇評價值大的m部像機，調用作為A的跟蹤像機。