[发明专利]基于传感器网络的机器视觉计算机模拟仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于传感器网络的机器视觉计算机模拟仿真系统。

背景技术

当今各国都受到来自恐怖活动以及潜在的恐怖威胁的挑战，因此需要设计新的创新方案来解决新一级的潜在威胁。传统的反恐测试和训练方法在某些程度上花销很大，而且一些仿真实验在真实世界中进行预演存在一定的危险，通过重现恐怖威胁事故来训练和评估应急措施及能力常常是不可行的。随着虚拟现实技术和传感器技术的飞速发展，越来越多的仿真实验可以利用虚拟现实技术带来的″沉浸″和″交互″，使参与者能够通过专用设备，以自然的方式对计算机所创造的虚拟环境中的实体进行交互考察、通讯和操作。虚拟现实技术的主要是由人工智能、计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及高度并行的实时计算技术等有机结合在一起构成的。利用虚拟现实技术，让用户在虚拟世界中进行反恐测试、训练和态势评估，不仅节省了培训的费用和时间，而且避免了真实试验的危险性，具有很强的实用价值。

在2005年10月莫斯科人质恐怖事件中，俄反恐特种部队“阿尔法”小组在发起营救人质行动之前，专门运用虚拟现实技术，将莫斯科轴承厂文化宫的设计蓝图转换成三维布局图，“阿尔法”小组特种队员可以随意“进入”虚拟的文化宫“摸索”路线和“熟悉”环境，并多次模拟演练了施放化学气体的可靠方法和可能产生的后果，但该技术尚缺乏真实的物理世界信息作为整个模拟过程的有效支撑，需要与其它相关技术结合才能更充分地发挥技术上的优势。

而无线传感网是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统，连接的是传感末梢，感知的是真实的物理世界的信息，而且以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视，是关系国民经济发展和国家安全的重要技术，被公认为将是未来改变人们生活的十大技术之首。将无线传感网应用于反恐安全，可充分利用其技术上的优势，逼真地进行敏感区域入侵、毒物扩散探测等反恐措施，是解决国家面临的恐怖威胁的一种有效手段。

因此，如果将现有的虚拟现实技术和无线传感网技术结合起来，必将能充分利用二者在反恐中的优势，在国家安全中发挥重要作用。而无线传感网的开发离不开仿真过程，目前无线传感网的仿真主要集中于网络协议的仿真，在态势显示、方案选优、效果评估方面的直观性不够充分，因此，如何解决现有技术存在的问题实已成为本领域技术人员亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于传感器网络的机器视觉计算机模拟仿真系统，以实现在虚拟世界中对类似于敏感区域入侵、飞机失事、毒物扩散、恐怖威胁等事件的逼真模拟，并以此为依据做出明智的防御计划和反映，还能供紧急事件处理者在紧急事件发生之前进行态势预演。

为了达到上述目的，本发明提供的基于传感器网络的机器视觉计算机模拟仿真系统，包括：设置有第一通信接口，并包括一个或多个无线传感节点单元，用于采集各节点单元周围环境的数据以探测事件的发生，并对采集的数据进行融合，经过融合的数据通过所述第一通信接口予以传送的无线传感网模块；用于驱动场景事件以供仿真的场景事件驱动模块；设置有与所述第一通信接口相对应的第二通信接口，用于通过所述第二通信接口接收由第一通信接口传送至的数据，并根据所接收的数据及所述场景事件驱动模块所驱动的场景事件进行事件发生地的三维场景仿真，以供决策者能快速做出应对所述事件的决策的三维仿真模块。

其中，所述机器视觉计算机模拟仿真系统还包括：用于将用户与所述三维仿真模块相连接的用户接口模块；所述无线传感网模块还可包括对数据进行两级融合的融合单元；每一无线传感节点单元还可包括：采集数据的数据采集器、对所采集的数据进行处理的数据处理和控制器、用于与其它无线传感节点单元相互通信的通信单元及供应所述数据采集器、数据处理和控制器及通信单元电源的供电模块，所述数据采集器包括：声音传感器、震动传感器、毒气传感器、爆炸物传感器、金属品探测传感器及视频人像识别传感器中的一种或多种；

所述场景事件驱动模块包括：

用于根据要求生成相应的场景脚本的场景脚本生成单元、

用于根据所述场景脚本驱动相应事件的事件驱动单元。

综上所述，本发明的基于传感器网络的机器视觉计算机模拟仿真系统利用三维可视化技术构建准确的三维交互世界，使分析者能够在虚拟世界中对类似于敏感区域入侵、飞机失事、毒物扩散、恐怖威胁等事件做出明智的防御计划和反映，并且紧急事件处理者能够在事件发生之前利用本系统进行态势预演。

附图说明