[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

技術領域

本發明涉及一種智能定位系統,尤其是涉及一種可以應用于復雜場合中對多個目標的實時監測、定位，能夠自動尋找待監測目標具體方位并監視的定位系統,屬于計算機圖象自動處理技術領域。

背景技術

在很多場所的視頻監控中，由于待監測物體的行蹤隨機性較大，活動范圍廣以及現場環境復雜，很難做到待監測物體始終被攝像機視野所覆蓋，如果安裝多個攝像頭，可以解決視野限制，但是由于物體的隨機運動和環境所限，很難做到多個攝像頭協調工作，自動切換跟蹤目標，同時利用單目像機無法進行精確定位。

目前國內尚無良好的解決方案，大多都是對現場地圖建模，并記錄所有攝像頭坐標，運用圖像處理技術通過攝像頭發現目標，再匹配至地圖模型中得到大致方位，當目標周圍背景復雜或者移動隨機性較大時，無法保證良好的跟蹤效果。

發明內容

本發明目的在于提供一種智能監控定位系統，可以實現對目標物體在周圍背景復雜或者移動隨機性較大時的良好跟蹤。

為解決上述技術問題，本發明是采取以下的技術方案實現的：

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。

前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。

前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。

前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)，目標進行跟蹤、調焦抓拍和特征提取；

5）當目標運動接近圖像視野邊緣處，或且云臺即將到達轉動極限時，對目標的跟蹤效果將會變差，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。

前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。

前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

每個像機視野范圍表示為：