[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114994652A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周成華;陳亞飛;成飛;趙守偉;王德喜
• 申請（專利權(quán)）人: 南京亞沙通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S13/08
• 分類號: G01S13/08;G06N20/00;G08B21/24;H04W4/029
• 代理公司: 江蘇長德知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32478
• 代理人: 陳飛

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距方法及系統(tǒng)，涉及的UWB TOF定位測距技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案要點是包括：對養(yǎng)殖戶區(qū)域進(jìn)行劃分以及編號，得到養(yǎng)殖劃分集；養(yǎng)殖劃分集包括若干個養(yǎng)殖平原區(qū)域；對養(yǎng)殖劃分集中不同的養(yǎng)殖平原區(qū)域進(jìn)行模塊化處理，得到養(yǎng)殖平原模塊集；對養(yǎng)殖平原模塊集進(jìn)行監(jiān)測，效果是通過對養(yǎng)殖平原上的養(yǎng)殖動物裝有TOF定位器，并且建立基站UWB，對養(yǎng)殖動物的活動范圍進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控養(yǎng)殖動物的活動軌跡，是否在安全區(qū)域內(nèi)活動，以及是否進(jìn)入到危險區(qū)域，通過計算養(yǎng)殖戶到達(dá)養(yǎng)殖動物所在地的時間，使養(yǎng)殖戶能夠及時達(dá)到危險區(qū)域，進(jìn)行及時的驅(qū)趕，避免被野生動物捕食，造成養(yǎng)殖戶的財產(chǎn)受到損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

TOF是飛行時間技術(shù)的縮寫，即傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過計算光線發(fā)射和反射時間差或相位差，來換算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息，此外再結(jié)合傳統(tǒng)的相機(jī)拍攝，就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現(xiàn)出來。

通過機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB基站發(fā)出信號，計算TOF是飛行時間時，從而完成定位測距的操作，且運用于不同領(lǐng)域中，并具有突出的優(yōu)質(zhì)，其中，在養(yǎng)殖領(lǐng)域中，只能對養(yǎng)殖動物整體的流量進(jìn)行監(jiān)測，但是不能對不同養(yǎng)殖區(qū)域中的養(yǎng)殖動物流量進(jìn)行模塊化預(yù)警；其次，當(dāng)養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)野生動物襲擊時，無法及時的進(jìn)行控制，造成養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖動物被捕食以及受傷，使養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)受到損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距方法及系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的UWB TOF定位測距方法，包括：

對養(yǎng)殖戶區(qū)域進(jìn)行劃分以及編號，得到養(yǎng)殖劃分集；養(yǎng)殖劃分集包括若干個養(yǎng)殖平原區(qū)域；

對養(yǎng)殖劃分集中不同的養(yǎng)殖平原區(qū)域進(jìn)行模塊化處理，得到養(yǎng)殖平原模塊集；

對養(yǎng)殖平原模塊集進(jìn)行監(jiān)測，獲取養(yǎng)殖平原模塊集中不同區(qū)域的野生動物流量信息、養(yǎng)殖動物流量信息和養(yǎng)殖動物距離信息；

其中，對野生動物流量信息進(jìn)行特征提取，得到第一提取集；分別對養(yǎng)殖動物流量信息進(jìn)行特征提取，得到第二提取集，對養(yǎng)殖動物距離信息進(jìn)行特征提取，得到第三提取集；

對第一提取集、第二提取集和第三提取集進(jìn)行訓(xùn)練計算，得到第一訓(xùn)練集、第二訓(xùn)練集和第三訓(xùn)練集；

根據(jù)第一訓(xùn)練集、第二訓(xùn)練集和第三訓(xùn)練集對不同區(qū)域的野生動物流量信息、養(yǎng)殖動物流量信息及養(yǎng)殖動物距離信息進(jìn)行預(yù)警。

優(yōu)選地，獲取養(yǎng)殖平原模塊集的具體步驟包括：

獲取養(yǎng)殖平原區(qū)域，并建立UWB養(yǎng)殖基站，且根據(jù)UWB養(yǎng)殖基站的距離，將養(yǎng)殖平原區(qū)域附近劃分成危險區(qū)域和安全區(qū)域。

優(yōu)選地，對野生動物流量信息和養(yǎng)殖動物流量信息進(jìn)行特征提取的具體步驟包括：

獲取預(yù)設(shè)的監(jiān)測時間段內(nèi)對出現(xiàn)在安全區(qū)域以及危險區(qū)域中的野生動物的數(shù)量；

獲取預(yù)設(shè)的監(jiān)測時間段內(nèi)對出現(xiàn)在安全區(qū)域以及危險區(qū)域中的養(yǎng)殖動物的數(shù)量。

優(yōu)選地，對養(yǎng)殖動物距離信息進(jìn)行特征提取的具體步驟包括：

并逐一對養(yǎng)殖動物上安裝TOF定位器，并獲取安全區(qū)域及危險區(qū)域的養(yǎng)殖動物與UWB養(yǎng)殖基站的距離信息。