[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

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所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。

3.根据权利要求1或2所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。

4.根据权利要求1所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)，对目标进行跟踪、调焦抓拍和特征提取；

5）当目标运动到图像视野之外，且云台到达转动极限时，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。

5.根据权利要求4所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。

6.根据权利要求5所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

第n个像机视野范围表示为：

Cn={(x,y)|a1n<xn<a2n,b1n<yn<b2n,(x,y)∉Rc}]]>

其中a_1n、a_2n表示像机在区域R中x轴方向上的视野范围，b_1n，b_2n表示像机在区域R中y轴方向上的视野范围；

332）调用像机，包括步骤如下：

a）得到各监控对象坐标(x₁,y₁)…(x_k,y_k)；

b）分别打开视野范围内包含各监控对象坐标的像机(x_k,y_k)∈C_n；

c）评价第n台像机对第k个目标的视野范围的评价值F_nk为：

Fnk=[(a2n-xk)-(xk-a1n)]2+[(b2n-yk)-(yk-b1n)]2]]>

=(a2n+a1n-2xk)2+(b2n+b1n-2yk)2]]>

当F_nk越小，表示该像机对于该目标跟踪的范围越大，则第k个目标对应得到一组被监控像机的评价向量f_k=(F_1k,F_2k…F_nk)，n表示第n台像机；

d）利用评价向量对像机与目标进行调节，当目标A出现在监控区域中，而覆盖A视野的像机被其余监控目标占用时，调用每个像机当前对其监控目标的评价向量，选择评价值大的m部像机，调用作为A的跟踪像机。