[發明專利]一種基于RFID成像的多人軌跡追蹤方法

在審

• 申請號: 201910189133.0
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109918959A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉向陽
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G06K17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本發明公開了一種基于RFID成像的多人軌跡追蹤方法，站在部署在貨架上的射頻識別(RFID)標簽與RFID讀寫器之間的顧客的移動改變RFID信號追蹤路徑和(接受信號強度)RSS與RFID相位值，基于讀寫器觀察到的RSS和相位值的這些變化，TagSee使用深度學習技術構建了顧客的粗粒度圖像。而后，TagSee通過分析構建的圖像來識別顧客正在瀏覽的商品。本申請通過魯棒的、基于深度學習的RFID圖像構造粗粒度圖像，實現對購物活動中多人活動跟蹤，使用一臺Impinj Speedway R420讀寫器和多個SMARTRAC DogBone RFID標簽實現TagSee系統。

技術領域

本發明應用于零售商店等使用現有的RFID設備來有效地前對正在瀏覽商品的顧客活動進行成像與活動監控，具體而言，本發明涉及一種基于RFID成像的多人軌跡追蹤方法。

背景技術

基于RFID的活動監控最近已成為跟蹤實體零售店中顧客活動的一種方式。獲取顧客活動信息具有重要意義，因為顧客在瀏覽商品上花費的時間可以表明顧客對該商品感興趣的程度。制造商可以使用此類信息來改善其商品的質量，例如美觀程度。此外，零售商可以將這些信息用于決定零售物品的放置策略。然而，現有的用于實體零售店基于RFID的系統中的顧客活動跟蹤方案有主要兩個不足。首先，它們需要顧客與帶有標簽的商品進行接觸，進而檢測人們對服裝店等場所的興趣程度。其次，它們不適用于實際最常見的多人追蹤環境。為此，我們尋求利用COTS RFID設備來監控零售商店中的顧客的瀏覽活動。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出了一種基于RFID成像的多人軌跡追蹤方法，系統TagSee包括一套RFID標簽和RFID讀寫器，標簽和讀寫器都是COTS商品。標簽部署在貨架兩側。適當選擇部署讀寫器的位置以使顧客位于被監控的貨架和讀寫器之間。隨著位于標簽和讀取器之間的顧客的移動，RFID信號傳播的路徑發生變化，因此RFID讀寫器接收到的RSS和相位值也會變化。基于這些變化，TagSee使用深度學習技術構建顧客和標簽的粗粒度圖像。然后，TagSee通過分析構建的圖像來確定顧客正在瀏覽的不同商品類別的受歡迎程度。本文的關鍵新穎之處在于使用現有的RFID設備和協議實現多人成像和活動跟蹤。TagSee不僅適用于多人購物場景，同時適用于顧客與顯示商品之間沒有接觸的商業場景，并且不需要添加任何設備到貨架物品或顧客身上。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種基于RFID成像的多人軌跡追蹤方法方法，系統TagSee包括一套RFID標簽和RFID讀寫器，標簽和讀寫器都是COTS商品，其特征在于：

首先在Z軸上點P_z處建立一個平行于X-Y軸的圖像平面，將圖像平面劃分為體素，使得沿著X軸部署的每個標簽之間距離p_x體素，沿著Y軸部署每個標簽之間的距離p_y體素，并且最左下方體素和最右上方體素的坐標分別是(0，0)和(Max_x,Max_y)，然后，根據變化的衰減x和M×N權重矩陣W來寫入，其中M＝鏈路數，N＝圖像平面中的體素數量，指定每個鏈接對在每個不同體素處衰減中觀察到的變化的貢獻是y_rss＝Wx+n，其中n對應于衰減和測量噪聲；

通過在RF鏈路的兩個節點之間采用菲涅耳區的概念來模擬權重矩陣，并使用以網絡中不同RF節點的位置為中心的虛擬橢球來確定覆蓋監視區域的圖像平面中的不同體素的權重；橢圓體確定每個相應鏈路的LOS路徑，并且如果體素與鏈路的LOS路徑相交相比于不屬于LOS的體素將被賦予更多權重；針對所有鏈路獲得的RSS差值重建圖像，將最小二乘解計算x_LS＝P×y_rss，其中P＝(W^TW)^-1W^T；