CN103139904A - 一种室内人员定位跟踪系统 - Google Patents

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周翔
徐国建
李志刚
杜海涛
唐嘉宇
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Abstract

本发明公布了一种室内人员定位跟踪系统，包括：定位标签(4)、网络交换机(3)、主传感器(5)、从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)、智能视频处理器(9)、定位视频器(10)、可视化管理模块(1)、定位引擎模块(2)。主传感器(5)和从传感器接收定位标签(4)发射的UWB定位信号，生成UWB定位数据。智能视频处理器(9)接收定位视频器(10)发送的视频数据，生成视频定位数据。定位引擎模块(2)融合UWB定位数据和视频定位数据，生成融合后的定位数据。本发明采用多传感器融合定位跟踪技术，结合UWB定位信息和视频定位信息，解决了室内定位精度差、定位范围小、抗干扰能弱的问题。

Description

一种室内人员定位跟踪系统
技术领域
本发明涉及一种通过无线网络对人员进行定位跟踪的系统，特别是一种室内人员定位跟踪系统。
背景技术
目前，室内人员定位跟踪系统包括定位标签、定位传感器、网络交换机和定位引擎模块。定位传感器采集定位单元的标签信息、并将标签信息通过网络交换机发送到定位引擎模块，
这种室内人员定位跟踪系统的缺点是：
(1)定位精度比较差。大多数定位系统都存在室内定位精度不够。通过RSSI定位模型一般只能够达到3米的精度，即使借助触发器，也只能达到1.5米，远远达不到室内精确定位的要求。
(2)覆盖范围小。由于无线电传播过程中信号的衰减和传播环境的复杂的原因，所有的定位模型都必须满足一定的定位范围。在超过定位范围后，模型误差会增加，精度严重受到影响。
(3)抗干扰能力弱。由于室内环境的相对狭小和封闭，很多情况下无线信号无法实现视距内的直接传输，墙壁、挡板、楼层对无线信道的传播影响很大，其它电器设备的噪声也会影响无线信号的传播，这就是所谓的非视距误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室内人员定位跟踪系统，解决定位精度比较差、覆盖范围小、抗干扰能力弱的问题。
一种室内人员定位跟踪系统，包括：定位标签、网络交换机、主传感器、从传感器A、从传感器B、从传感器C，还包括：智能视频处理器、定位视频器、可视化管理模块、定位引擎模块。
定位引擎模块的功能：实现多种传感器定位数据的接入、数据的解析、数据格式的统一和数据的发送；实现定位数据的预处理，对接入的不同类型传感器的定位数据进行滤波处理，去掉野值，实现定位融合处理，接收不同传感器的定位数据，通过数据融合处理，计算出准确位置；实现目标运动特性的解算，通过目标的实时位置信息，计算目标的速度、拟合目标的运动轨迹、预测目标到达特定区域的时间。
可视化管理模块的功能：提供室内人员定位跟踪系统的综合管理和展示界面，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息、定位视频。同时，能够及时生存报警信息的处理方案。
网络交换机的输入端分别与主传感器、从传感器A、从传感器B、从传感器C和智能视频处理器的输出端连接，从传感器A、从传感器B、从传感器C的时间同步输出端分别与主传感器的时间同步输入端连接，定位视频器的输出端与智能视频处理器的输入端连接。
主传感器接收来自从传感器A、从传感器B、从传感器C的时间同步信息，进行上述传感器的时间同步。主传感器和从传感器接收定位标签发送过的UWB信号的方向角和仰角，并将接收到定位标签的时间差和角度发送给网络交换机，网络交换机将定位信息发送到定位引擎模块，定位引擎模块进行位置解算。定位视频器把视频数据传送到智能视频处理器，智能视频处理器对接收到的视频数据进行目标检测，智能视频处理器将检测到的目标信息和相关视频数据发送到定位引擎模块，定位引擎模块结合UWB定位信息和视频定位信息融合处理，在定位视频器覆盖的区域，优先选择视频定位跟踪；在定位视频器无法覆盖的区域，选择UWB定位跟踪。在边界区域，定位视频器、主传感器、从传感器A、从传感器B、从传感器C检测新目标的出现，当目标的位置信息、特性信息匹配时，完成目标的交接。
可视化管理模块接收定位引擎模块发送过来的定位位置信息和定位视频，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息和定位视频。
本发明采用多传感器融合定位跟踪技术，结合UWB定位传感器和定位视频器，解决了室内定位精度差、定位范围小、抗干扰能弱的问题。
附图说明
图1是本发明的系统组成示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种室内人员定位跟踪系统，包括：定位标签4、网络交换机3、主传感器5、从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8，还包括：智能视频处理器9、定位视频器10、可视化管理模块1、定位引擎模块2。
定位引擎模块2的功能：实现多种传感器定位数据的接入、数据的解析、数据格式的统一和数据的发送；实现定位数据的预处理，对接入的不同类型传感器的定位数据进行滤波处理，去掉野值；实现定位融合处理，接收不同传感器的定位数据，通过数据融合处理，计算出准确位置；实现目标运动特性的解算，通过目标的实时位置信息，计算目标的速度、拟合目标的运动轨迹、预测目标到达特定区域的时间。
可视化管理模块1的功能：室内人员定位跟踪系统的综合管理和展示界面，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息、定位视频。同时，能够及时生存报警信息的处理方案。
网络交换机3的输入端分别与主传感器5、从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8和智能视频处理器9输出端连接，从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8的时间同步输出端分别与主传感器5的时间同步输入端连接，定位视频器10的输出端与智能视频处理器9的输入端连接。
主传感器5接收来自从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8的时间同步信息，进行上述传感器的时间同步。主传感器5和从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8接收定位标签4发送过的UWB信号的方向角和仰角，并将接收到定位标签4的时间差和角度发送给网络交换机3，网络交换机3将定位信息发送到定位引擎模块2，定位引擎模块2进行位置解算。定位视频器10把视频数据传送到智能视频处理器9，智能视频处理器9对接收到的视频数据进行目标检测，智能视频处理器9将检测到的目标信息和相关视频数据发送到定位引擎模块2，定位引擎模块2结合UWB定位信息和视频定位信息融合处理，在定位视频器10覆盖的区域，优先选择视频定位跟踪；在定位视频器10无法覆盖的区域，选择UWB定位跟踪。在边界区域，定位视频器10、主传感器5、从传感器A6、从传感器B7、从传感器C8检测新目标的出现，当目标的位置信息、特性信息匹配时，完成目标的交接。
可视化管理模块1接收定位引擎模块2发送过来的定位位置信息和定位视频，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息和定位视频。

Claims (1)

1.一种室内人员定位跟踪系统，包括：定位标签(4)、网络交换机(3)、主传感器(5)、从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)，其特征在于还包括：智能视频处理器(9)、定位视频器(10)、可视化管理模块(1)、定位引擎模块(2)；
定位引擎模块(2)的功能：实现多种传感器定位数据的接入、数据的解析、数据格式的统一和数据的发送；实现定位数据的预处理，对接入的不同类型传感器的定位数据进行滤波处理，去掉野值；实现定位融合处理，接收不同传感器的定位数据，通过数据融合处理，计算出准确位置；实现目标运动特性的解算，通过目标的实时位置信息，计算目标的速度、拟合目标的运动轨迹、预测目标到达特定区域的时间；
可视化管理模块(1)的功能：室内人员定位跟踪系统的综合管理和展示界面，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息、定位视频；同时，能够及时生存报警信息的处理方案；
网络交换机(3)的输入端分别与主传感器(5)、从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)和智能视频处理器(9)输出端连接，从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)的时间同步输出端分别与主传感器(5)的时间同步输入端连接，定位视频器(10)的输出端与智能视频处理器(9)的输入端连接；
主传感器(5)接收来自从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)的时间同步信息，进行上述传感器的时间同步；主传感器(5)和从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)接收定位标签(4)发送过的UWB信号的方向角和仰角，并将接收到定位标签(4)的时间差和角度发送给网络交换机(3)，网络交换机(3)将定位信息发送到定位引擎模块(2)，定位引擎模块(2)进行位置解算；定位视频器(10)把视频数据传送到智能视频处理器(9)，智能视频处理器(9)对接收到的视频数据进行目标检测，智能视频处理器(9)将检测到的目标信息和相关视频数据发送到定位引擎模块(2)，定位引擎模块(2)结合UWB定位信息和视频定位信息融合处理，在定位视频器(10)覆盖的区域，优先选择视频定位跟踪；在定位视频器(10)无法覆盖的区域，选择UWB定位跟踪；在边界区域，定位视频器(10)、主传感器(5)、从传感器A(6)、从传感器B(7)、从传感器C(8)检测新目标的出现，当目标的位置信息、特性信息匹配时，完成目标的交接；
可视化管理模块(1)接收定位引擎模块(2)发送过来的定位位置信息和定位视频，展示定位区域的二维地图、人员的定位轨迹、设备的状态、报警信息和定位视频。
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