[发明专利]基于多频信息融合的智能定位系统及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能定位系统,尤其是涉及一种可以应用于复杂场合中对多个目标的实时监测、定位，能够自动寻找待监测目标具体方位并监视的定位系统,属于计算机图象自动处理技术领域。

背景技术

在很多场所的视频监控中，由于待监测物体的行踪随机性较大，活动范围广以及现场环境复杂，很难做到待监测物体始终被摄像机视野所覆盖，如果安装多个摄像头，可以解决视野限制，但是由于物体的随机运动和环境所限，很难做到多个摄像头协调工作，自动切换跟踪目标，同时利用单目像机无法进行精确定位。

目前国内尚无良好的解决方案，大多都是对现场地图建模，并记录所有摄像头坐标，运用图像处理技术通过摄像头发现目标，再匹配至地图模型中得到大致方位，当目标周围背景复杂或者移动随机性较大时，无法保证良好的跟踪效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种智能监控定位系统，可以实现对目标物体在周围背景复杂或者移动随机性较大时的良好跟踪。

为解决上述技术问题，本发明是采取以下的技术方案实现的：

一种基于多频信息融合的智能定位系统，其特征在于：包括分布于监控区域内的多个带有可控云台的电动三可变CCD像机，CCD像机与终端相通信，每个待监测对象上携带有电子标签，监控区域边界设置多个无线传感器，无线传感器采集电子标签的数据信息，同时每个无线传感器与终端相通信，终端根据所获得的数据信息对待监测对象进行位置跟踪。

前述的基于多频信息融合的智能定位系统，其特征在于：所述云台转动包括水平偏转P和垂直俯仰T两个自由度。

前述的基于多频信息融合的智能定位系统，其特征在于：还包括固定在每个像机上的音频接收装置和扬声器。

前述的基于多频信息融合的智能定位系统的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在终端建立监控区域地图模型，记录所有像机和无线传感器位置信息；

2）无线传感器接收电子标签发射的无线信号，对监测对象进行定位并将位置信息送至终端；

3）根据不同位置，终端自动选定视野范围较好的像机对目标进行跟踪；

4）将监控区域坐标系(X,Y)与像机转动自由度坐标(P,T)融合，通过坐标融合公式计算出距离目标最近的预置位(p,t)，目标进行跟踪、调焦抓拍和特征提取；

5）当目标运动接近图像视野边缘处，或且云台即将到达转动极限时，对目标的跟踪效果将会变差，停用该像机，终端根据位置信息选择下一个视野较好的像机，实现接力跟踪。

前述基于多频信息融合的智能定位系统的定位方法，其特征在于：在所述步骤3）中，包括以下步骤：

31）每部像机均设定固定的若干预置位置(p₁,t₁)…(p_n,t_n)，并使所有的预置位覆盖该像机的全部视野；

32）在系统初始化阶段，每部像机对自己所有预置位置内场景建立背景模型；

33）选择视野范围内较好的像机进行跟踪拍摄。

前述的基于多频信息融合的智能定位系统的定位方法，其特征在于：在所述步骤33）中，选择视野范围内较好的像机的方法为：

331）根据监控区域平面图，拟合外接矩形T作为二维坐标图，矩形T宽为w，高为h，令该矩形一个顶角为坐标原点O，两条相交的矩形边分别为X轴和Y轴，标定监控区域，使得整个监控区域都在坐标系XOY中，矩形区域以点集的形式表示为：

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

设集合R_f为监控区域边界以外的点集，R_c为监控区域内障碍物、遮挡物等监控对象无法到达的区域，则监控区域表示为：

A=R-R_f-R_c

每个像机视野范围表示为：