CN101782639A - 用于对定位设备进行标定的方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供一种用于对定位设备进行标定的技术方案以及一种用于表征空间中的关注区域的技术方案。具体地，提供一种系统，该系统可以包括：能够发射测距信号的标签，放置在空间中作为空间特征点的位置点处；位于所述空间中的定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取所述空间特征点相对于定位设备的相对坐标；以及服务器，被配置为根据所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。通过该系统，可以对定位设备进行自动、快速和精确地标定。

Description

用于对定位设备进行标定的方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体而言，涉及一种用于对定位设备进行标定的方法、设备和系统以及一种用于表征空间中的关注区域的方法、设备和系统。

背景技术

位置信息是一种可用来提取用户与环境之间的地理关系从而进一步理解和获知用户行为的基本上下文。方位感知应用的重要性和前景已经使得设计和实施出了用于提供位置信息的系统。目前，已经开发出了一些高精度室内定位系统(Ha-IPS：High Accuracy IndoorPositioning System)，用于在不同应用场合对人员和财产进行实时精确跟踪。这些应用场合可包括多种环境，例如办公室、健康护理机构、煤矿、地铁、智能建筑物以及餐馆等等。

目前，这些Ha-IPS通常是基于超声波或超宽带无线电的。它们的共同特征是能够提供厘米级别的定位精度。在此类Ha-IPS的一些应用场合，需要在相关的环境中布设和标定一些定位设备来监视移动目标在特定关注区域(AOI：Areas of Interest)中的位置。通常，定位系统，例如Ha-IPS，能够对这些移动目标的位置进行实时跟踪从而提供一些特定的基于位置的服务。例如，在办公室环境中，当布设例如Ha-IPS的定位系统时，其可以跟踪终端或雇员的位置。由此，可以设计出基于位置的访问规则，以便定义特定的“安全区域”。例如，只有在此安全区域之内才允许对机密信息的访问，而一旦超出该安全区域或处于该安全区域之外，则禁止对该机密信息的任何访问。以上所说的安全区域可以是一个房间、一部分工作区域，甚至可以是一张桌子。

迄今为止已经开发出多种Ha-IPS，用于提供用户和环境之间的地理关系。在这些Ha-IPS中，定位以及地理关系确定过程可以被归纳为如下三个阶段：

1.Ha-IPS设置阶段。该阶段一般包括以下步骤：

1)对基准点的位置进行标定。基准点的位置是指信标或定位设备的位置。当计算目标点的位置时，必须事先知道基准点或者定位设备的位置并将这些位置信息用作定位算法中的计算基准。

2)配置基准空间的尺寸。基准空间是指目标在其中移动的空间。基准空间例如可以是房间、办公室等等。为了获知目标与环境之间的地理关系，必须知道基准空间的尺寸。

3)表征关注区域。关注区域是指用户出于特定的应用需求(例如安全目的)而表征了的地理区域。关注区域位于基准空间中。例如，在“安全桌面”的应用中，该桌面被定义为关注区域。只有在此关注区域内才允许对机密信息的访问，而一旦超出该关注区域或处于该关注区域之外，则禁止对该机密信息的任何访问。

在Ha-IPS设置阶段，由于基准点标定中的误差将会被移植到目标定位处理中，因此需要标定足够地精确。此外，由于通常情况下定位设备一般布设在屋顶，所以特别希望能够以较少的人工来实现该标定过程。另外，由于测量实际环境通常需要很多人工，因此特别需要一种准确、快速和自动的基准空间配置方法。

2.Ha-IPS在线定位阶段。在该阶段中，根据所标定的基准点的坐标以及所测得的目标的距离来计算目标点的实时位置。

3.地理关系推断阶段。在该阶段中，根据在上面的第二阶段所计算的目标点的实时位置以及基准空间和关注区域(AOI)的定义来推断目标与基准空间以及关注区域的关系。在该过程中，关注区域通常是通过手动方式来进行表征的，这涉及了很多的测量和记录方面的努力。

可以看出，现有Ha-IPS的共同缺陷在于他们的配置、标定以及表征等都需要大量的人工努力。因此，现有Ha-IPS的使用并不方便，也不符合用户友好的需要。

这样，本领域特别需要提供一种对定位设备自动进行配置和标定的技术方案，也特别需要一种自动对空间的关注区域进行表征技术方案。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种自动对定位设备进行配置和标定的技术方案。

本发明的另一目的是提供一种自动表征空间中的关注区域的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供一种系统，该系统可以包括：能够发射测距信号的标签，放置在空间中作为空间特征点的位置点处；位于空间中的定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取空间特征点相对于定位设备的相对坐标；以及服务器，被配置为根据相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数，从而标定定位设备。

根据本发明的第二方面，提供一种系统，该系统可以包括：能够发射测距信号的标签，放置于空间中的位置点处；已标定的第一定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取位置点在空间中的绝对坐标；第二定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取位置点相对于第二定位设备的相对坐标；以及服务器，被配置为根据绝对坐标和相对坐标来确定第二定位设备在空间中的位置参数，从而标定第二定位设备，其中位置点处于第一定位设备和第二定位设备的重叠覆盖区域中。

根据本发明第三方面，提供一种系统，该系统可以包括：能够发射测距信号的标签，放置在能够表征空间中的关注区域的关注区域特征点处；空间中的定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取关注区域特征点的位置参数；以及服务器，被配置为根据关注区域特征点的位置参数来表征关注区域。

根据本发明第四方面，提供一种用于对空间中的定位设备进行标定的方法，其中，该空间中的位置点被选择作为空间特征点。该方法可以包括：接收空间特征点相对于定位设备的相对坐标；以及根据相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数，从而标定定位设备。

根据本发明第五方面，提供一种用于对定位设备进行标定的方法。该方法可以包括：接收位置点在空间中的绝对坐标以及位置点相对于定位设备的相对坐标；以及根据绝对坐标和相对坐标来确定定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定定位设备。

根据本发明第六方面，提供一种用于表征空间中的关注区域的方法。该方法可以包括：接收能够表征关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中所述位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及根据位置参数，来表征所述关注区域。

根据本发明第七方面，提供一种用于对布置在空间中的定位设备进行标定的设备，其中，该空间中的位置点被选择作为空间特征点。该设备可以包括：接收装置，用于接收空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标；以及确定装置，用于根据相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数从而标定定位设备。

根据本发明第八方面，提供一种用于对定位设备进行标定的设备。该设备可以包括：接收装置，用于接收位置点在空间中的绝对坐标以及位置点相对于定位设备的相对坐标；以及确定装置，用于根据绝对坐标和相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数，从而标定定位设备。

根据本发明第九方面，提供一种用于表征空间中的关注区域的设备。该设备可以包括：接收装置，用于接收能够表征所述关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中所述位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及表征装置，用于根据位置参数来表征所述关注区域。

本发明的实施方式提供的有益效果在于：在对定位设备进行标定和设置的过程中，减少甚至无需对各种位置参数以及尺寸进行人工测量，从而省却了大量的人力成本，提高了工作效率，并改善了定位精度。另外，根据本发明的实施方式，可以实现自动表征空间中的关注区域。

附图说明

通过以下结合附图的说明，并且随着对本发明实施方式的更全面了解，本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中：

图1示出了以一个房间为例的实施本发明的空间的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施方式的定位设备的示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施方式的系统的框图；

图4示出了根据本发明的一个实施方式的基准空间的三维示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施方式的基准空间的简化二维图；

图6示出了根据本发明的一个实施方式的设备的框图；

图7示出了根据本发明的另一个实施方式的的系统的框图；

图8示出了根据本发明的一个实施方式的用于根据已标定的定位设备来标定另一定位设备的方法的空间示意图；

图9示出了根据本发明的另一实施方式的设备的框图；

图10示出了根据本发明的另一个实施方式的的系统的框图；

图11示出了根据本发明的一个实施方式的用于表征多边形关注区域的方法的示意图；

图12示出了根据本发明的一个实施方式的用于表征圆形关注区域的方法的示意图；

图13示出了根据本发明的一个实施方式的用于表征椭圆形关注区域的方法的示意图；

图14示出了根据本发明的一个实施方式的表征两个半径不同的圆形组合的方法的示意图；

图15a和图15b示出了根据本发明的一个实施方式的进行分组的过程的示意图；

图16示出了根据本发明的一个实施方式的将非规则形状的特征区域拟合为四边形的一个示例；

图17示出了根据本发明的另一个实施方式的设备的框图；

图18示出了根据本发明的一个实施方式的的方法的流程图；

图19示出了根据本发明的另一个实施方式的方法的流程图；以及

图20示出了根据本发明的另一个实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

首先，结合图1和2，对在本发明实施方式中所使用的各种术语作以简要说明。

1.空间。根据本发明实施方式的空间是指目标在其中移动的空间。例如房间、办公室、会议室等等。图1示出了以房间为例子的一个基准空间10的示意图。应当理解，本发明实施方式并不局限于图1所示的四边形的房间，而可以是任何的形状。通常为了知道目标在空间中的位置，必须知道空间的尺寸。根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于确定空间的尺寸的技术方案，这将在下文中进行详细描述。

2.空间特征点。空间特征点是用于确定空间的位置点。例如，在如图1所示的以房间为例子的空间10中，空间特征点可以是房间角落位置点11、12和13。原则上，可以选择该空间内的任何点作为空间特征点，只要能确定该空间即可。应当理解，当房间是其他多边形，例如六边形时，可以采用多边形的顶点为特征点。如果房间为其他不规则形状时，则可以使用房间周边上的至少三个点来拟合出一个多边形，从而可以像对待多边形房间一样对待其他形状的房间。

3.定位设备(POD：Positioning on One Device)。根据本发明实施方式的定位设备是用于确定空间中的位置点的坐标的设备。图2所示为本发明的实施方式采用的定位设备的一个例子。如图2所示，本发明的实施方式所采用的定位设备是一种具有多个叶节点的传感器阵列。叶点节点的数量至少是两个，也就是说定位设备包括至少两个叶节点传感器和一个处于中间的传感器。通常叶节点越多，则定位精度也越高。在图2中示出的定位设备具有6个叶节点。在具体应用中，如图1所示，定位设备14通常被布置在空间10的顶部，其能够发射测距信号到空间10中的目标位置点，或者接收来自空间10中的目标位置点的测距信号。

在本发明的实施方式中，仅使用定位设备的接收功能。定位设备本身可以具有计算功能，用于根据接收到的测距信号进行相关计算。或者，定位设备可以通过有线或无线方式连接到远程的服务器或专用计算设备，从而在远程服务器或者专用计算设备处执行基于测距信号的相关计算。通常可以基于定位设备从目标位置点接收的测距信号，利用传统的三角定位或者坐标变换方法来得到目标位置点在空间的坐标。定位设备本身的结构和功能是本领域已知的，在此不作赘述。

4.绝对坐标系。在本发明的实施方式中，将以空间中的一个位置点为坐标原点的坐标系称为绝对坐标系。可以将空间的任何一个特征点作为绝对坐标系统的原点。例如，在图1所示的空间10中，以特征点11作为绝对坐标系的原点。当然，本领域技术人员可以理解的是，选择其中一个特征点作为原点只是方便计算，而不是必须的。如果将其他位置点作为坐标原点，则通过简单的平移就可以得到以上描述的绝对坐标系。这对于本领域技术人员而言是很熟悉的，因此这里将不再详述。

5.相对坐标系。在本发明的实施方式，将以定位设备自身为原点的坐标系称为相对坐标系。该相对坐标的原点即为该定位设备的中心点，X轴方向为该定位设备的第一个传感器(未示出)。这里所称的“第一个传感器”可以在对定位设备进行制造初始配置的时候进行规定。当X轴被规定时，与该X轴处垂直并处于该定位设备平面内的方向并定义为Y轴。

当对定位设备进行标定时，则相对坐标系与绝对坐标系之间可能存在一定的夹角θ，在本发明中将该夹角称为定位设备的在绝对坐标系中的设置角度，如图1所示的POD角度18。这样，定位设备在空间的位置(如图1所示的POD位置17)的位置参数包括定位设备在绝对坐标系下的绝对坐标以及设置角度θ。根据本发明的一个实施方式，提供一种对空间中的定位设备进行标定(即确定定位设备的位置参数)的技术方案，这将在下文中进行详细描述。

6.标签。在本发明实施方式中的标签是指能够发射测距信号的标签，例如射频标签。在本发明的实施方式，可以将标签放置在空间中的位置点处，以便通过定位设备接收标签发出的测距信号来得到位置点的相对坐标或者绝对坐标。测距信号的形式可以是多种，可以包括但不限于超声波、红外线、激光、射频信号、超宽带脉冲信号、多普勒信号以及声波等等。另外，通过定位设备和标签来确定位置点的相对坐标或者绝对坐标是本领域已知的，在此不作赘述。

7.关注区域(AOI，Area of Interest)和关注区域特征点。关注区域是指用户出于特定的应用需求(例如安全目的)而表征了的地理区域。关注区域位于空间中。例如，在“安全桌面”的应用中，该桌面被定义为关注区域。只有在此关注区域之内才允许对机密信息的访问，而一旦超出该关注区域或处于该关注区域之外，则禁止对该机密信息的任何访问。关注区域特征点是可以用来表征关注区域的那些位置点。图1示出了关注区域15和关注区域特征点16。根据本发明的一个实施方式，提供一种表征在空间中的关注区域的技术方案，这将在下文中作详细描述。

下面结合附图对本发明的各个实施方式进行描述。应该理解，这些实施方式只是用于说明目的，而并非限定性的。

首先描述根据本发明一个实施方式用于对定位设备进行标定的技术方案。图3示出了根据本发明的一个实施方式的系统100的示意图，该系统100用于测量空间的尺寸并在空间中对定位设备进行标定。

如图1所示，该系统100可以包括：能够发射测距信号的标签110，其放置在空间中作为空间特征点的一个或者多个位置点处；位于空间中的定位设备120，其中定位设备120被配置为根据来自标签110的测距信号获取上述空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标；以及服务器130，被配置为根据获取的相对坐标来确定定位设备120在空间中的位置参数，从而标定定位设备120。

下面详细描述系统100的实现。具体地，根据本发明的一个实施方式，首先选择空间中的三个空间特征点(在图1中显示为基准空间特征点)并将能够发射测距信号的标签110放置在这些特征点上，以便确定三个空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标。在本发明的的一个实施方式中，可选地，可以通过在每个空间特征点分别放置一个标签来确定空间特征点的相对坐标。另外，可选地，也可以将一个标签先后放在选择的空间特征点处来确定空间特征点的相对坐标。标签110本身是本领域已知的，在此不作赘述。

接下来，可以在该空间中设置定位设备120。定位设备120可以设置在空间的任何地方。可选地，定位设备120设置在空间的顶部，而且初始设置的时候是任意的，即可以设置在顶部的任何位置。然后，定位设备120可以根据来自标签110的测距信号获取上述空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标。

例如，在本发明的一个实施方式中，定位设备120以自身的中心为坐标原点，确定出定位设备120的三个传感器相对于定位设备自身的相对坐标。然后，三个传感器可以根据来自空间特征点处的标签110的测距信号得到从上述空间特征点到各个传感器的距离。最后再利用从上述空间特征点到各个传感器的距离以及各个传感器的相对坐标，根据传统的三角定位算法(例如最小均方差算法)，来得到各个空间特征点相对于定位设备120自身的相对坐标。应当理解，通过传统三角定位算法得到各个空间特征点相对于定位设备120自身的相对坐标是本领域已知的，在此不作赘述。

然后，根据本发明的实施方式，服务器130通过相应的计算，可以自动地计算出定位设备120在空间内的位置参数，从而完成对定位设备120的自动标定，这将在后面详细描述。可选地，该位置参数可以包括定位设备120在空间中的绝对坐标(x，y，z)以及定位设备120在空间中的设置角度θ。这将在后文中进行描述。

应当理解，设置标签110和定位设备120之间并不存在先后关系。可以同时设置二者，也可以先设置定位设备120，然后再在空间的空间特征点处放置标签110。

下面结合图4和图5来以四边形的房间为例来描述服务器如何根据所获取的三个基准空间特征点的相对坐标来定位设备120在空间内的位置参数。

首先，计算该房间(也就是基准空间)的尺寸。

如图4所示，设获取的地面上的三个基准空间特征点的相对坐标分别为(x₁，y₁，z₁)，(x₂，y₂，z₂)以及(x₃，y₃，z₃)，其中，这些相对坐标已经利用定位设备120和标签110获知。特征点(x₁，y₁，z₁)被定义为基准空间绝对坐标系的原点(0，0，0)。该房间的长度(l)、宽度(w)、高度(h)、定位设备120的绝对坐标(x，y，z)以及POD的设置角度θ为未知数。

首先确定定位设备120的z坐标，即定位设备的高度(h)。通常，由于屋顶和地面是平行的，所以定位设备120的高度为h，也就是说z＝h＝z₁＝z₂＝z₃。但是，考虑到可能存在的误差，例如由于地面不平整所引起的误差，则z坐标的计算为z＝h＝(z₁+z₂+z₃)/3。

当计算得到z之后，剩下的问题就是在二维空间中对其余未知数进行求解。

图5示出了根据本发明的一个实施方式在二维空间中计算上述未知数(例如房间的长度(l)、宽度(w)、POD的绝对坐标(x，y)以及POD的角度θ)的示意图。

如图5所示，实线所表示的坐标系为本发明中的绝对坐标系，而虚线所表示的坐标系为本发明中以定位设备为原点的相对坐标系。两个坐标系的夹角，即定位设备的设置角度为θ。

根据图5，利用常规的坐标变换，可以得出如下方程组(1)：

x₁cos(θ)-y₁sin(θ)+x＝0

x₁sin(θ)+y₁cos(θ)+y＝0

x₂cos(θ)-y₂sin(θ)+x＝l

x₂sin(θ)+y₂cos(θ)+y＝w   

                                             (1)

x₃cos(θ)-y₃sin(θ)+x＝l    

x₃sin(θ)-y₃cos(θ)+y＝0

(x₁-x₃)²+(y₁-y₃)²＝l²

(x₂-x₃)²+(y₂-y₃)²＝w²

本领域技术人员可以理解的是，如果采用更多的基准空间特征点，将增加方程组(1)的方程数量，也就是增加系数矩阵的行数。这对于本领域技术人员而言是很熟悉的，这里将不再描述。

对该方程组(1)求解，可以得出定位设备的绝对坐标(x，y)和角度θ以及该基准空间的长度l和宽w，计算过程如下：

$l=\sqrt{{(x_1-x_3)}^2+{(y_1-y_3)}^2}---\left(2\right)$

$w=\sqrt{{(x_2-x_3)}^2+{(y_2-y_3)}^2}---\left(3\right)$

$x=(x_1^2+y_1^2-x_1{x}_3-y_1{y}_3)/l---\left(4\right)$

$y=x_3^2+y_3^2-x_2{x}_3-y_2{y}_3/w---\left(5\right)$

$\mathrm{\θ}=\mathrm{ac}\sin \left(\frac{y_{3}x-x_{1}y}{x_1{x}_3+y_3{y}_1}\right)---\left(6\right)$

这样就可以得到基准空间的尺寸以及定位设备在该基准空间中的位置参数，例如定位设备的绝对坐标(x，y，z)和设置角度θ，从而自动完全空间尺寸的确定和定位设备的标定。

应当理解，一旦该定位设备120被标定，其可以利用现有三角定位算法直接得到空间中任何一点在该空间中的绝对坐标。另外，定位设备120也可以通过相对坐标与绝对坐标之间的转换来得到空间中的任意一点的绝对坐标。即首先得到空间中的位置点相对于定位设备自身的相对坐标，再通过常规的坐标转换来得到位置点的绝对坐标。

在上面的例子，通过选择三个空间特征点来描述了根据本发明实施方式的用于对定位设备进行标定的过程。然而，并发明并不局限于三个空间特征点的实现。在特定实现中，也可以只使用一个或者两个空间特征点来对定位设备进行标定。例如，当在房间顶部放置定位设备时，可以使得其自身相对坐标系的X轴(例如第一个传感器的方向)与空间绝对坐标系的X轴平行。在这种情况下，定位设备的设置角度θ实际上为零。此时，以房屋一个角落为绝对坐标系的原点，即房屋的该角落的绝对坐标为(0，0，0)。可以通过定位设备获得该角落相对于定位设备的相对坐标。通常，如上所示，定位设备的Z轴坐标等于该角度相对于定位设备相对坐标的Z轴坐标值。然后，在二维平面内，根据该角落的相对坐标和绝对坐标，通过普通的坐标系平移变换，即可得到该定位设备的绝对坐标的X轴和Y轴坐标。具体变换是本领域已知的，在此不作赘述。

应当理解，根据本发明的实施方式，选择的空间特征点越多，根据坐标变换得到的方程的数目越多，由此所确定的定位设备的位置参数越精确。

上述实施方式描述了在四边形的房间中对定位设备进行标定的过程。但是，应当理解，本发明并不局限四边形房间的空间。如果空间为其他不规则形状时，则可以使用空间周边上的三个点来拟合出一个多边形，从而可以像对待多边形空间一样对待其他形状的空间。

根据本发明的另一个实施方式，如图6所示，也提供一种用于对布置在空间中的定位设备进行标定的设备200，其中，该空间中的一个或者多个位置点被选择作为空间特征点。该设备200可以包括：接收装置210，用于接收空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标；以及确定装置220，用于根据相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数从而标定所述定位设备。确定装置220的工作过程与上述结合图3所描述的实施方式中根据相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数的方式相同。

根据本发明的该实施方式，空间特征点处可以放置有能够发射测距信号的标签。相对坐标可以是定位设备根据来自标签的测距信号来获取的，这与上述图3的定位设备120的操作过程相同。

应当理解，在具体实现时，设备200可以集成在图3所示的定位设备120中，也可以集成在图3所示的与该定位设备120连接的服务器130中。

下面描述根据本发明另一实施方式的对定位设备进行标定的技术方案。通常在比较大的房间中，可以设置多个定位设备，以对整个房间进行覆盖。因此，如图7所示，根据本发明的另一实施方式，提供一种系统300，用于标定多个定位设备。该系统300可以包括：能够发射测距信号的标签310，放置于空间中的一个或者多个位置点处；已标定的第一定位设备320，被配置为根据来自标签310的测距信号获取位置点在空间中的绝对坐标；第二定位设备330，被配置为根据来自标签310的测距信号获取位置点相对于第二定位设备330的相对坐标；以及服务器340，被配置为根据绝对坐标和相对坐标来确定第二定位设备330在空间中的位置参数，从而标定第二定位设备330，其中位置点处于第一定位设备320和第二定位设备330的重叠覆盖区域中。

下面结合图8来描述系统300的具体实现。为方便描述，在图8中，将已经在空间中标定好的第一定位设备320表示为POD1，而将待标定的第二定位设备330表示为POD2。

在图8中，POD1已经进行了标定。需要指出的是，对POD1的标定可以是通过如上结合图3-6所描述的技术方案来标定的，也可以是任何其它合适的方法来标定。

为了标定POD2，需要首先确定POD1和POD2的覆盖区域，并确保这两个POD具有重叠的覆盖区域。如图8所示，POD1的覆盖区域被称为第一覆盖区域，而POD2具有第二覆盖区域，二者具有重叠覆盖区域。确定重叠覆盖区域有多种方法，例如，可以通过检测POD1和POD2能否同时检测到特定位置处的标签来确定该位置是否处于重叠覆盖区域中。也可以其他方法来确定重叠覆盖区域。

为了标定POD2，需要计算出该POD2在该房间中的绝对坐标(x₂₀，y₂₀，z₂₀)以及该POD2的角度θ₂₀。具体地，在重叠覆盖区域中选择两个位置点(为方便描述，称为重叠覆盖区域位置点)，并分别在所述两个位置点放置标签(为方便描述，称为重叠覆盖区域标签)，以发射测距信号(为方便描述，称为重叠覆盖区域测距信号)。可选地，使用一个标签先后放在至少两个位置点，来发射测距信号。

根据一个实施例，POD1可以首先通过来自标签的测距信号得到这两个重叠覆盖区域位置点相对于自身的相对坐标，然后再通过坐标变换得到这两个重叠覆盖区域位置点的绝对坐标，例如为(x₁₁，y₁₁，z₁₁)和(x₁₂，y₁₂，z₁₂)。可替换地，POD1可以直接根据来自标签的测距信号通过现有的三角定位算法直接得到这两个重叠覆盖区域位置点的绝对坐标(x₁₁，y₁₁，z₁₁)和(x₁₂，y₁₂，z₁₂)。

同时，POD2可以在其自己的坐标系中得到这两个重叠覆盖区域位置点的相对坐标，例如为(x₂₁，y₂₁，z₂₁)和(x₂₂，y₂₂，z₂₂)。可以看出，由于POD1已经经过标定，所以这两个重叠覆盖区域位置点的绝对坐标是已知的。此外，由于该POD2也设置在例如屋顶，所以该POD2的z₂₀＝h＝(z₁+z₂+z₃)/3。由此，对POD2的坐标(x₂₀，y₂₀，z₂₀)以及角度θ₂₀的计算被简化到二维坐标中。

通过几何学分析，可以通过以下方程组来计算POD2在该基准空间中的绝对坐标：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_{21}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)-y_{21}\sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+x_{20}=x_{11}\\ x_{21}\sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+y_{21}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+y_{20}=y_{11}\\ x_{22}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)-y_{22}\sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+x_{20}=x_{12}\\ x_{22}\sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+y_{22}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)+y_{20}=y_{12}\end{array}\right.---\left(7\right)$

通过方程组(7)可以推导出如下矩阵计算：

$\left[\begin{array}{cccc}{x}_{21}& -y_{21}& 1& 0\\ y_{21}& x_{21}& 0& 1\\ x_{22}& -y_{22}& 1& 0\\ y_{22}& x_{22}& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)\\ \sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)\\ x_{20}\\ y_{20}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_{11}\\ y_{11}\\ x_{12}\\ y_{12}\end{array}\right]---\left(8\right)$

对该矩阵求解，则可以得出第二定位设备的坐标以及角度θ₂₀：

$\left[\begin{array}{c}\cos \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)\\ \sin \left({\mathrm{\θ}}_{20}\right)\\ x_{20}\\ y_{20}\end{array}\right]={\left(A^{T}A\right)}^{-1}{A}^{T}b---\left(9\right)$

其中，

$A=\left[\begin{array}{cccc}{x}_{21}& -y_{21}& 1& 0\\ y_{21}& x_{21}& 0& 1\\ x_{22}& -y_{22}& 1& 0\\ y_{22}& x_{22}& 0& 1\end{array}\right],$ $b=\left[\begin{array}{c}{x}_{11}\\ y_{11}\\ x_{12}\\ y_{12}\end{array}\right]$

由此可以计算出待标定的POD2的绝对坐标及其角度。

应当理解，在上面的例子，通过选择两个重叠区域位置点来描述了根据本发明实施方式的用于对定位设备进行标定的过程。然而，并发明并不局限于两个重叠覆盖区域位置点。在特定实现中，也可以只使用一个重叠覆盖区域位置点来对定位设备进行标定。例如，当第一个定位设备已经标定好而对第二个定位设备进行标定时，可以设置使得第二个定位设备的X轴与第一个定位设备的X轴平行。在这种情况下，第二定位设备的设置角度与第一个定位设备的设备角度相同，为已知量。此时，利用已标定的第一定位设备获得一个重叠覆盖区域位置点的绝对坐标，以及通过第二定位设备获得该位置点相对于第二定位设备的相对坐标。然后，通过普通的坐标变换，即可得到该第二定位设备的绝对坐标。

需要指出的是，所选择的重叠覆盖区域位置点也可以多于两个，这将增加以上系数矩阵的行数，而计算过程与以上计算过程相同。应该理解，选择更多重叠覆盖区域位置点有利于提高定位精度。

更进一步而言，可以采用以上方法并根据已标定的POD来逐步地标定更多的POD，从而覆盖更大的区域。这里将不再详述。

根据本发明的一个实施方式，如图9所示，也提供一种用于对定位设备(例如POD2)进行标定的设备400。该设备400可以包括：接收装置410，用于接收一个或者多个位置点在所述空间中的绝对坐标以及所述位置点相对于所述定位设备的相对坐标；以及确定装置420，用于根据所述绝对坐标和所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。确定装置420的工作工程与上述参考图7和8的实施方式根据绝对坐标和相对坐标来确定定位设备在空间中的位置参数的方式相同。

可以理解的是，该位置点在所述空间中的绝对坐标可以通过任何已知的方式来获得。可选地，根据本发明的实施方式，所述至少两个位置点的绝对坐标是通过已经标定好的另一定位设备(例如POD 1)来确定的。其中至少两个位置点位于定位设备和已标定的另一定位设备的重叠覆盖区域中，在至少两个位置点处放置有能够发射测距信号的标签，所述定位设备能够根据来自标签的测距信号获取所述相对坐标，以及所述另一定位设备能够根据来自标签的测距信号获取所述绝对坐标。当然，位置点在所述空间中的绝对坐标也可以通过人工的方式来确定。

再次需要指出的是，设备400可以集成在图7所示的第一定位设备320或者第二定位设备330(例如POD2)中，也可以集成在服务器340中。

从上文中描述了根据本发明的实施方式对定位设备进行标定的方法，可以看出，在对定位设备进行标定的时候，无须手动测量房间的长、宽以及定位设备的设置角度。并且，由于采用了标签，可以避免进行人工测量，从而提高了工作效率，改进了标定精度。

下面描述根据本发明的一个实施方式的在确定了基准空间并标定了定位设备之后表征关注区域的技术方案。回到图1，其中示出了关注区域。关注区域可以处于空间的任何地方，也可以选择任何形状的区域作为关注区域。当佩戴标签的人员进入该关注区域内时，则根据需要来确定该人员与空间的关系，例如允许/禁止该人员访问特定的机密信息等等。显然，为了达到该目的，需要确定该关注区域的边界，即表征该关注区域。

需要指出的是，关注区域所处的空间并非必须是根据本发明图3-图6的实施方式所确定的基准空间，而可以是根据任何现有技术包括无标签的手动测量等方式所确定的空间。而且确定关注区域的定位设备也并不必须是图2所示的定位设备，而可以是任何已知的定位设备或定位设备阵列。

如图10所示，根据本发明一个实施方式，提供一种系统500，用于确定或表征关注区域，该系统500可以包括：能够发射测距信号的标签510，放置在能够表征空间中的关注区域的关注区域特征点处；空间中的定位设备520，被配置为根据来自标签510的测距信号获取关注区域特征点的位置参数；以及服务器530，被配置为根据所述关注区域特征点的位置参数来表征所述关注区域。

可以理解的是，当该关注区域处于所确定的空间中时，其可以采用与基准空间相同的基准坐标。也就是说该关注区域中的任何一点的绝对坐标均以该基准空间的某个点(例如房间角落)为原点为基准。

对于关注区域的形状而言，可以划分为两类，即规则形状和不规则形状，下面分别描述根据本发明的针对规则形状和不规则形状的确定关注区域的技术方案。这里需要说明的是，由于优选的是该关注区域与水平面平行，因此该关注区域的高度可以是所选择的任一关注区域特征点的高度。但为了防止出现的定位误差，选择这些关注区域特征点高度的平均值，在选择了关注区域的高度之后，剩下的问题就是在二维坐标中确定该关注区域的形状。这与确定基准空间时采用的对若干特征点的z坐标求平均是相同的。因此此处省略对其z坐标的描述，而只描述在二维坐标中确定该关注区域的方法。

现在参考图11到16详细描述图10所示系统500的具体实现。图11示出了根据本发明一个实施方式的表征多边形关注区域的方法的示意图。

如图11所示，该多边形例如具有5个边，则该关注区域特征点优选为该多边形的5个顶点。在该多边形的顶点处分别放置如图10所示的标签510，该标签可以向定位设备520发送测距信号。然后，定位设备520可以接收该测距信号，并从该测距信号中获取这5个关注区域特征点在空间中的坐标。可选地，可以首先获取这5个关注区域特征点相对于该定位设备520自身的相对坐标。然后利用传统的坐标变换，根据该相对坐标以及定位设备520在空间中的位置参数得到这些关注区域特征点在基准空间中的绝对坐标。这样，可以根据该绝对坐标来对该多边形，例如5边形的AOI区域进行表征。具体而言，就是将这些顶点连接起来以确定该多边形关注区域。

应当理解，也可以利用关注区域特征点相对于定位设备的相对坐标来表征关注区域。

图12示出了根据本发明另一个实施方式的表征圆形关注区域的方法的示意图。

如图12所示，该关注区域为圆形，则该关注区域的特征点优选为该圆形的圆心和圆边上的任意点。设计算得到的该圆心的二维绝对坐标为(x₁，，y₁)，圆边上的任意一点的二维绝对坐标为(x₂，y₂)，那么该圆形关注区域的半径r为：

$r=\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}---\left(10\right)$

通过等式(10)，在该圆形关注区域中任意一点的坐标(x，y)可以被确定为

(x-x₁)²+(y-y₁)²≤r²                             (11)

图13示出了根据本发明又一个实施方式的表征椭圆形关注区域的方法。

如图13所示，该关注区域该椭圆形，则该关注区域特征点优选为该椭圆的中心点，椭圆长轴与该椭圆边的交点，以及椭圆短轴与该椭圆边的交点。设计算得到的该中心点的二维绝对坐标为(x₁，y₁)，长轴与椭圆的交点的二维坐标为(x₂，y₂)，以及短轴与椭圆的交点的二维坐标为(x₃，y₃)，那么该椭圆的长轴a和短轴b分别为

$a=\sqrt{{(x_1-x_2)}^2+{(y_1-y_2)}^2}---\left(12\right)$

$b=\sqrt{{(x_1-x_3)}^2+{(y_1-y_3)}^2}---\left(13\right)$

通过等式(12)和(13)，在该椭圆形关注区域中任意一点的坐标(x，y)可以被确定为：

$\frac{{(x-x_1)}^2}{a^2}+\frac{{(y-y_1)}^2}{b^2}\≤1---\left(14\right)$

需要理解的是，这里仅给出了几种规则形状的示例，本发明并不局限于以上描述的多边形、圆形和椭圆形，而是可以包含其它能够用更复杂的数学函数表达的形状。此外，规则形状还可以指以上各种基本规则形状的组合，例如圆形与圆形的组合，圆形与椭圆形的组合等等。图14示出了两个半径不同的圆形的组合，可以理解的是，根据等式(10)以及(11)，本领域技术人员可以确定出这两个圆形的交点A和B，从而确定关注区域。具体的计算对于本领域技术人员而言是很清楚的，因此这里将不再详细描述。

上文中描述了如何确定具有规则形状的关注区域的示例，下面描述当关注区域为非规则形状时如何确定该关注区域。

由于任何的非规则形状都可以通过多边形来进行近似。下面，将具体地描述通过多边形来拟合非规则形状的关注区域。

首先需要说明的是，本发明中所称的对标签510进行“放置”可以通过多种方式来进行，例如，可以通过在非规则形状的关注区域的周边同时放置多个标签510，从而定位设备根据这些标签直接或间接(即通过坐标变换)来得到标签所在关注区域特征点的绝对坐标或者相对坐标。标签数量越多，则该关注区域的形状越精确。另外，也可以采用下列方式：用户携带一个标签并沿着该非规则形状的关注区域的周边行走。当用户行走的时候，定位设备不断地接收来自该标签的信号，从而获取关注区域特征点的坐标序列。优选地，为了提高关注区域特征点的坐标序列的质量，用户将在每个特征点处停留一段时间，直到定位设备或得的结果稳定下来。采集的特征点数量越多，则所确定的非规则形状的关注区域的精度越高。此外，需要再次指出的是，为了提高精度，该关注区域的高度可以通过计算各特征点的高度的平均值来获取。

根据本发明的实施方式，当该关注区域为非规则形状时，可以选择该关注区域中的至少三个位置作为关注区域特征点，以构成特征点序列，然后对该至少三个关注区域特征点进行拟合，以表征该关注区域。

可以看出，三个关注区域特征点可以确定一个平面，从而任何形状均可以利用三个点来粗略地进行表征。当然，选择的关注区域特征点越多，则对该关注区域的表征越精确。

根据本发明的一个实施方式，对至少三个关注区域特征点进行拟合包括直接将该至少三个关注区域特征点依次连接起来。可以理解的是，将特征点连接起来实际上是一种特殊的拟合方法。

根据本发明的另一实施方式，对至少三个关注区域特征点进行拟合包括将所述特征点序列进行分组；以及，拟合被分到同一组的所述关注区域特征点。

进行分组可以采用多种方法。例如，可以平均地将所获取的关注区域特征点进行分组，也可以通过比较各关注区域特征点的坐标的横坐标或纵坐标来进行分组。例如，如果某些关注区域特征点的横坐标波动较小，例如若干个横坐标(或纵坐标)之间的差值在一定范围之内，则可以将这些点进行分到一个组。

根据本发明的一个实施方式，可以通过比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差的绝对值是否小于预定阈值，如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则将所述关注区域特征点分为一组，否则分为不同的组。

图15a和15b更具体地示出了根据本发明的实施方式的进行分组的过程。

如图15a所示，连续的三个关注区域特征点的绝对坐标分别为(x_i-2，y_i-2)、(x_i-1，y_i-1)和(x_i，y_i)，其中i为任意整数。则相邻两点之间所确定的直线的斜率分别为

和

根据本实施方式，如果连续的三个关注区域特征点所确定的两条直线的斜率差的绝对值小于预定阈值，则将这三个关注区域特征点分为一组，否则分为不同的组。例如，如果满足不等式(15)，则关注区域特征点(x_i-1，y_i-1)和(x_i，y_i)被分为同一组：

$|\frac{x_i-x_{i-1}}{y_i-y_{i-1}}-\frac{x_{i-1}-x_{i-2}}{y_{i-1}-y_{i-2}}|<H---\left(15\right)$

如果满足不等式(16)，则关注区域特征点(x_i-1，y_i-1)和(x_i，y_i)被分为不同的组：

$|\frac{x_i-x_{i-1}}{y_i-y_{i-1}}-\frac{x_{i-1}-x_{i-2}}{y_{i-1}-y_{i-2}}|\&GreaterEqual;H---\left(16\right)$

其中H是一个特定的阈值，这可以预先进行设定。

需要注意的是，不等式(15)和(16)仅描述了根据本发明对关注区域特征点进行分组的一种实施方式，其是通过不断地比较连续的三个关注区域特征点所确定的直线斜率差的绝对值来作为分组的标准。

下面介绍根据本发明的对关注区域特征点进行分组的另一种实施方式。根据本发明的该实施方式，首先确定前两个关注区域特征点所确定的直线的斜率，设所述的前两个关注区域特征点的坐标分别为(x₁，y₁)和(x₂，y₂)，则其所确定的直线斜率S为：

$S=\frac{x_2-x_1}{y_1-y_1}---\left(17\right)$

然后，将后续每两个相邻点所确定的直线的斜率与该斜率S进行比较，如果差值的绝对值小于特定阈值，则将这些点与(x₁，y₁)和(x₂，y₂)分为一组，如不等式(18)所示：

$|\frac{x_i-x_{i-1}}{y_i-y_{i-1}}-S|<H---\left(18\right)$

其中i表示关注区域特征点的索引。

否则，如果满足不等式(19)，则将这些点分为与(x₁，y₁)和(x₂，y₂)不同的组：

$|\frac{x_i-x_{i-1}}{y_i-y_{i-1}}-S|\&GreaterEqual;H---\left(19\right)$

通过以上方式，可以将多个关注区域特征点分为不同的组。并且，根据该实施方式的分组方法可以防止产生积累误差。

图15b示出了根据本实施方式的将多个关注区域特征点分为4个组的示例图，其中1，2，3和4分别表示分组号码。

下面描述根据本发明一个实施方式的对分组后的各关注区域特征点进行的直线拟合，也就是进行一阶拟合的过程。

在对各关注区域特征点进行了分组之后，可以使用一条直线来拟合每个分组中的关注区域特征点，也就是对每个分组中的关注区域特征点进行一阶的直线拟合。设拟合第i个分组的直线为

y＝k_ix+z_i                                                    (20)

其中k_i为该直线的斜率，z_i为该直线的平移，利用两个点的坐标即可计算出k_i和z_i。此处将不再详细描述。

那么拟合所形成的多边形的顶点可以确定为：

如果i＝1，则

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{x,1}=\frac{z_N-z_1}{k_1-k_N}\\ V_{y,1}=\frac{k_1{z}_N-k_N{z}_1}{k_1-k_N}\end{array}\right.---\left(21\right)$

否则

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{x,i}=\frac{z_{i+1}-z_i}{k_i-k_{i+1}}\\ V_{y,i}=\frac{k_i{z}_{i+1}-k_{i+1}{z}_i}{k_i-k_{i+1}}\end{array}\right.---\left(22\right)$

图16示出了上述实施方式的拟合为四边形的一个关注区域的示例。该四边形中，定位设备只需要通过四个点(V_x，1，V_y，1)、(V_x，2，V_y，2)、(V_x，3，V_y，3)和(V_x，4，V_y，4)的坐标即可对该非规则形状的关注区域进行表征。

根据本发明的另一实施方式，还可以利用高阶的曲线拟合对各分组中的关注区域特征点进行拟合。例如，3阶的曲线拟合方程可以表示为：

y＝a₀+a₁x+a₂x²+a₃x³                                            (23)

需要四个点的坐标即可求出系数a₀-a₃的值。通过高阶的曲线拟合，可以得出对特征区域进行更精确的表征，这样付出的代价是需要记录更多的特征点。当然，本发明并不局限于方程式(23)所示出的拟合曲线，而是可以使用其它的拟合曲线。曲线拟合对于本领域技术人员而言是很熟悉的，因此这里将不再详述。

当然，也可以将获取的各关注区域特征点用直线直接连接起来，形成如图15b所示的关注区域。需要指出的是，将各点直接连接实际上是拟合过程的一种特例，这在上文已进行了阐述。

根据本发明的另一实施方式，如图17所示，提供一种用于表征空间中的关注区域的设备600，该设备可以包括：接收装置610，用于接收能够表征关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及表征装置620，用于根据所述位置参数来表征所述关注区域。表征620的工作过程与图10-16所描述的根据关注区域特征点的位置参数来表征所述关注区域的方式相同。

根据本发明的一个实施方式，当所述关注区域为非规则形状时，接收装置610进一步接收关注区域边界上的至少三个关注区域特征点的位置参数，以构成特征点序列；以及表征装置620进一步包括用于对所述特征点序列进行拟合来表征关注区域的装置。可选地，用于对所述特征点序列进行拟合的装置可以包括：用于将所述特征点序列进行分组的装置；以及用于拟合被分到同一组的所述关注区域特征点的装置。

根据本发明的一个实施方式，用于将所述特征点序列进行分组的装置包括：用于比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差绝对值是否小于预定阈值的装置，以及用于如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则将这些关注区域特征点分为一组的装置。

同样，该设备600可以集成在定位设备520中，也可以集成在服务器530中。

根据本发明实施方式的设备200、400和600可以通过软件、硬件、固件、电路、DSP以及他们的组合等各种方式来实现。

根据本发明的一个实施方式，如图18所示，还提供一种用于对空间中的定位设备进行标定的方法700，其中，该空间中的一个或者多个位置点被选择作为空间特征点。该方法700可以包括：在步骤S710，接收空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标；以及在步骤S720，根据所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

根据本发明的优选实施方式，在所述空间特征点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是所述定位设备根据来自标签的所述测距信号获取的。这样可以实现测量的自动化。

根据本发明的另一实施方式，如图19所示，提供一种用于对定位设备进行标定的方法800，该方法可以包括：在S810，接收一个或者多个位置点在空间中的绝对坐标以及所述位置点相对于所述定位设备的相对坐标；以及在S820，根据所述绝对坐标和所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

根据本发明的优选实施方式，所述位置点位于所述定位设备和已标定的另一定位设备的重叠覆盖区域中，在所述位置点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是所述定位设备根据来自标签的测距信号获取的，以及所述绝对坐标是所述另一定位设备根据来自标签的测距信号获取的。

根据本发明的又一实施方式，如图20所示，提供一种用于表征空间中的关注区域的方法900，该方法900可以包括：在步骤910，接收能够表征关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中所述位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及，在步骤920，根据所述位置参数，来表征所述关注区域。

根据本发明的一个实施方式，所述位置参数是所述关注区域特征点在空间中的绝对坐标置或所述关注区域特征点相对于定位设备的相对坐标。

根据本发明的一个实施方式，当所述关注区域为圆形时，所述关注区域特征点为所述圆形的圆心和圆形周边的任意点。

根据本发明的一个实施方式，当所述关注区域为多边形时，所述关注区域特征点为所述多边形的顶点。

根据本发明的一个实施方式，当所述关注区域为椭圆形时，所述关注区域特征点为所述椭圆的中心点、所述椭圆的长轴与该椭圆边的交点和所述椭圆的短轴与该椭圆边的交点。

根据本发明的另一个实施方式，当所述关注区域为非规则形状时，该方法可以包括：接收关注区域边界上的至少三个关注区域特征点的位置参数，所述至少三个关注区域特征点构成特征点序列；对所述特征点序列进行拟合，以表征该关注区域。

根据本发明的一个实施方式，将所述特征点序列进行拟合包括：将所述特征点直接连接起来。

根据本发明的优选实施方式，将所述特征点序列进行拟合包括：将所述特征点序列进行分组；以及，拟合被分到同一组的所述关注区域特征点。

根据本发明的优选实施方式，将所述特征点序列进行分组包括：比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差的绝对值是否小于预定阈值，如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则将这些关注区域特征点分为一组。

根据本发明的实施方式，所述拟合包括一阶直线拟合算法或者高阶曲线拟合算法。

本发明的方法和设备可以在软件、硬件、或软件和硬件的结合中实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器、个人计算机(PC)或大型机来执行。

提供本发明的说明书的目的是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本发明限制为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是显而易见的。

因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (32)

1.一种系统，包括：

能够发射测距信号的标签，放置在空间中作为空间特征点的位置点处；

位于所述空间中的定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取所述空间特征点相对于定位设备自身的相对坐标；以及

服务器，被配置为根据所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述位置参数包括所述定位设备在所述空间中的绝对坐标和设置角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测距信号是超声波、红外线、激光、射频信号、超宽带脉冲信号以及声波中的至少一种。

4.一种系统，包括：

能够发射测距信号的标签，放置于空间中的位置点处，

已标定的第一定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取所述位置点在所述空间中的绝对坐标；

第二定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取所述位置点相对于所述第二定位设备的相对坐标；以及

服务器，被配置为根据所述绝对坐标和所述相对坐标来确定所述第二定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述第二定位设备，

其中所述位置点处于所述第一定位设备和第二定位设备的重叠覆盖区域中。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述位置参数包括所述第二定位设备在所述空间中的绝对坐标和设置角度。

6.一种系统，包括：

能够发射测距信号的标签，放置在能够表征空间中的关注区域的关注区域特征点处；

所述空间中的定位设备，被配置为根据来自标签的测距信号获取所述关注区域特征点的位置参数；以及

服务器，被配置为根据所述关注区域特征点的位置参数来表征所述关注区域。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，当所述关注区域为非规则形状时，

所述定位设备进一步被配置为利用标签获取关注区域边界上的至少三个关注区域特征点的位置参数，以构成特征点序列；以及

所述服务器进一步被配置为对所述特征点序列进行拟合，以表征关注区域。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述服务器进一步被配置为将所述特征点序列进行分组，以及拟合被分到同一组的所述关注区域特征点。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述服务器进一步被配置为比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差的绝对值是否小于预定阈值，以及如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则所述关注区域特征点分为一组。

10.一种用于对空间中的定位设备进行标定的方法，其中，该空间中的位置点被选择作为空间特征点，该方法包括：

接收所述空间特征点相对于所述定位设备的相对坐标；以及

根据所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述特征点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是利用所述定位设备根据来自标签的测距信号获取的。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述位置参数包括所述定位设备在所述空间中的绝对坐标和设置角度。

13.一种用于对定位设备进行标定的方法，包括：

接收位置点在空间中的绝对坐标以及所述位置点相对于所述定位设备的相对坐标；以及

根据所述绝对坐标和所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述位置点位于所述定位设备和已标定的另一定位设备的重叠覆盖区域中，在所述位置点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是利用所述定位设备根据来自标签的测距信号获取的，以及所述绝对坐标是利用所述另一定位设备根据来自标签的测距信号获取的。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述位置参数包括所述定位设备在所述空间中的绝对坐标和设置角度。

16.一种用于表征空间中的关注区域的方法，包括：

接收能够表征关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中所述位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及

根据所述位置参数，来表征所述关注区域。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述位置参数是所述关注区域特征点在空间中的绝对坐标置或所述关注区域特征点相对于定位设备的相对坐标。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，当所述关注区域为圆形时，所述关注区域特征点为所述圆形的圆心和圆形周边的任意点。

19.根据权利要求16或17所述的方法，其中，当所述关注区域为多边形时，所述关注区域特征点为所述多边形的顶点。

20.根据权利要求16或17所述的方法，其中，当所述关注区域为椭圆形时，所述关注区域特征点为所述椭圆的中心点、所述椭圆的长轴与该椭圆边的交点和所述椭圆的短轴与该椭圆边的交点。

21.根据权利要求16或17所述的方法，其中，当所述关注区域为非规则形状时，该方法包括：

接收关注区域边界上的至少三个关注区域特征点的位置参数，所述至少三个关注区域特征点构成特征点序列；以及

对所述特征点序列进行拟合，以表征该关注区域。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，将所述特征点序列进行拟合包括：

将所述特征点序列进行分组；以及

拟合被分到同一组的所述关注区域特征点。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，将所述特征点序列进行分组包括：

比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差的绝对值是否小于预定阈值；以及

如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则将所述关注区域特征点分为一组。

24.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述拟合包括一阶直线拟合算法或者高阶曲线拟合算法。

25.一种用于对布置在空间中的定位设备进行标定的设备，其中，该空间中的位置点被选择作为空间特征点，该设备包括：

接收装置，用于接收所述空间特征点相对于所述定位设备的相对坐标；以及

确定装置，用于根据所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数从而标定所述定位设备。

26.根据权利要求25所述的设备，其中，在所述空间特征点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是利用所述定位设备根据来自标签的所述测距信号来获取的。

27.一种用于对定位设备进行标定的设备，包括：

接收装置，用于接收位置点在所述空间中的绝对坐标以及所述位置点相对于所述定位设备的相对坐标；以及

确定装置，用于根据所述绝对坐标和所述相对坐标来确定所述定位设备在所述空间中的位置参数，从而标定所述定位设备。

28.根据权利要求27所述的设备，其中，

所述位置点位于所述定位设备和已标定的另一定位设备的重叠覆盖区域中，在所述位置点处放置有能够发射测距信号的标签，所述相对坐标是利用所述定位设备根据来自标签的测距信号获取的，以及所述绝对坐标是利用所述另一定位设备根据来自标签的测距信号获取的。

29.一种用于表征空间中的关注区域的设备，包括：

接收装置，用于接收能够表征所述关注区域的关注区域特征点的位置参数，其中所述位置参数是利用布置在空间中的定位设备获得的；以及

表征装置，用于根据所述位置参数来表征所述关注区域。

30.根据权利要求29所述的设备，其中，当所述关注区域为非规则形状时，

所述接收装置进一步接收关注区域边界上的至少三个关注区域特征点的位置参数，以构成特征点序列；以及

所述表征装置进一步包括用于对所述特征点序列进行拟合来表征关注区域的装置。

31.根据权利要求30所述的设备，其中，用于对所述特征点序列进行拟合的装置包括：

用于将所述特征点序列进行分组的装置；以及

用于拟合被分到同一组的所述关注区域特征点的装置。

32.根据权利要求31所述的设备，其中，用于将所述特征点序列进行分组的装置包括：

用于比较关注区域特征点所确定的直线的斜率差的绝对值是否小于预定阈值的装置，以及

用于如果斜率差的绝对值小于预定阈值，则将所述关注区域特征点分为一组的装置。

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