[发明专利]障碍物遮挡环境下的视频传感器监视方向控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种障碍物遮挡环境下的视频传感器节点监视方向控制方法。 

背景技术

现今，由于无线视频传感器具备安装方便、成本低和无需布线等优点，已显现出代替有线视频监控点的趋势。尽管无线视频传感器网络日趋成熟，但如何使监控网络更有效的覆盖整个监控区域的研究还非常少，这直接影响到视频监控系统对监控区域管理的有效性。目前，传感器网络的初期部署一般采用两种策略：1、大规模的随机部署；2、针对特定的用途进行有计划的部署。传感器网络通常在复杂的环境下工作，且网络中节点较多，工程操作时通常采用随机部署方式。这种大规模随机部署方式很难一次性地将网络中各个传感节点部署在合适的位置，极容易产生不合理的覆盖结构，形成感知重叠和盲区。因此，在传感器网络初始部署后，对其网络覆盖结构进行优化是非常有意义的。 

覆盖增强作为传感器网络中的一个基本问题，众多国内外学者相继开展了该方面的研究。在大多数针对无线传感器网络的覆盖研究中，都采用相同的前提与假定，即传感器网中的传感节点均为全向感知模型(omni-directional sensing model)。然而，全向感知性模型并不符合无线视频传感器网络的监控特性，因此现有的节点覆盖控制研究成果不能直接应用于无线视频传感器网络，迫切需要设计出适应该问题的新方法来解决其覆盖问题。于是，出现了专门针对无线视频传感器网络的覆盖研究。 

在各种解决传感器网络覆盖问题的方法中，虚拟势场(potential field)是解决覆盖控制问题的典型方法之一。现有研究认为，视频传感器是一种有向感知模 型(directional sensing model)，即节点的感知范围是一个以节点为圆心、感知距离为半径的扇形区域。由基于有向感知模型的视频传感节点所构成的网络称为视频传感器网络。另外，监控区域情况多变、复杂，通常会有多个大型障碍物，直接导致监控盲区的产生，如何动态优化视频传感器的监视方向成了急需解决的棘手问题。 

发明内容

为了克服已有技术在解决视频传感器节点位于存在遮挡物环境下的覆盖率提升效果差的不足，本发明提供了一种具备更好的覆盖率提升效果的障碍物遮挡环境下的视频传感器监视方向控制方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种障碍物遮挡环境下的视频传感器监视方向控制方法，所述的控制方法包括以下步骤： 

(1)建立障碍物遮挡环境下的视频传感网络模型，其中： 

(11)包含n个视频监控节点的无线视频传感器网络表示为s＝{x₁，s₂，...，s_n}，可部署该网络的监控区域为ψ； 

(1.2)视频传感节点s_i由五元组<x_i，y_i，α_i，Λ，L>表示，其中x_i和y_i表示节点在区域ψ中的平面位置，α_i表示节点的监视方向，Λ为节点视角宽度的弧度值，L为能获得清晰图像的有效监控距离； 

(1.3)在视频监控区域中出现的障碍物所构成的集合记为B，且区域中的点P(x，y)∈B均能遮挡与其相交的视频监控区域； 

(1.4)如果节点s_i的监控区域受到障碍物遮挡，即区域ψ中 则称被遮挡区域为