CN105072381A - 一种融合视频识别与uwb定位技术的人员识别方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统，方法包括步骤A，在同一监视区域的模拟场中，根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量，和根据无线定位获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量；步骤B，比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并进入步骤C，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常；步骤C，根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置。可高效地针对特定目标及在特定的场合比如校园领域可实施监控。并且实施位置监测和视频图像的监控信息进行实时分析、判断及时提供报警响应服务，从而增强校园安全服务。

Description

一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体地，涉及一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统。

背景技术

随着社会流动性及公共安全的需要，涉及监控系统的功能也越来越多。基本为传统的监控摄像头外加监控显示器，通过人工实现监控。基本无法实现智能识别及动态查看，人工监视的差异性及效果费时费力，效率很低。

目前新兴的物联网技术，将信息传感设备与互联网、局域网等进行连接，并针对目标终端识别装置所处环境、时间、状态等信息的交换和通信，来实现对目标终端识别装置进行智能化识别、追踪定位等的一种主动式的数据采集、追踪、是逐渐走向成熟的一种非接触式的自动识别技术，它通过对射频信号自动识别目标终端识别装置并获取相关数据。特别适用于无人化控制的灵活性技术，具有读取方式灵活快捷、识别速度快、准确度高、更好的安全性的特点。上述描述的特点，使得现有的视频识别系统和物联网的结合成为可能。

针对特定终端识别装置的跟踪监控主要采用视频识别技术，一方面通过摄像机对监控场景拍摄，视频信息实时传递回监控中心，使用者对视频图像进行肉眼的数据分析是有缺陷的。同时视频识别多是以一个相对独立的系统的形式存在，摄像头的布设又难免会存在偏差，这就导致视频识别系统无法全方位的覆盖整个区域，产生监控死角的缺点。

因此，亟待提出一种更加可靠的监控系统。

发明内容

RTLS(实时定位系统）是一种允许实时追踪和标识对象定位的局域测位系统。使用附着在对象上的标签，通过诸如Wi-Fi、UWB、RFID和蓝牙的这些通信技术，读取器从这些标签接收无线信号以判定这些标签的定位。实时定位系统(RTLS)主要包括用于根据无线信号的特性计算距离和位置的多个方法。例如，RTLS包括到达角度（A0A)方法、到达时间（T0A)方法、到达时间差（TD0A)方法、三角形法以及接收信号强度(RSS)方法。

RTLS用于学校人员管理和其他物流服务的工作区域中，由RTLS完成的任务包括：例如结合任意类型的物品或者对象的标识和人员定位。

通过融合RTLS技术和视频采集技术，视频识别数据具有唯一性、特定性，从而有效缩短含有被跟踪监控终端识别装置的视频检索时间，并使得系统具有较好的应用性、推广性。系统中RTLS读写器和监控摄像机作用区域重叠、对应，将电子标签作为监控视频数据的时间标签，较好地解决了当前仅依赖视觉处理难以完成的智能监控任务。有效弥补传统系统监控盲区的缺点，极大提高用户体验。

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统，其特征在于，包括：

步骤A，在同一监视区域的模拟场中，根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量，

和根据无线定位获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量；

步骤B，比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并进入步骤C，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常；

步骤C，根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标。

作为一种优化方案，所述步骤A中所述根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置的过程包括：根据所述监视区域的图像信息建立场地模型，根据定位目标的图像信息建立定位模型，对实时捕捉的图像信息进行预处理和二值化处理，通过特征值判断识别关键的点和线，从而将所述图像信息与所述场地模型和定位模型关联；在所述监视区域设置若干定位标记，根据该定位标记对应在所述场地模型中标记模型基准点；根据所述定位模型相对于所述模型基准点的偏移量和旋转量计算出该定位模型在所述场地模型中的位置，进而获得所述移动定位目标的所述地理位置。

作为一种优化方案，在所述步骤C之前还包括：将所述定位坐标所在的第一坐标空间和所述地理位置所在的第二坐标空间设定关联，确认所述第一坐标空间和第二坐标空间为重叠状态。

作为一种优化方案，所述步骤C包括：比较所述第一坐标空间中的所述定位坐标和第二坐标空间中的所述地理位置，将无法一一匹配的地理位置或定位坐标判断为所述异常地理位置或异常定位坐标。

作为一种优化方案，所述无线定位包括：

步骤1，定位终端发送UWB脉冲信号；

步骤2，接收装置根据所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送UWB脉冲信号的信号传播时延，

步骤3，重复n次步骤0和1，所述定位服务器根据每次收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

步骤4，所述定位服务器根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

步骤5，所述定位服务器根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

作为一种优化方案，所述过滤的过程进一步包括：

步骤3.1，根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

步骤3.2，判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

若所述距离之差小于或等于所述最大可能位移，则保留所述第一距离。

作为一种优化方案，所述无线定位包括：

步骤A1：标签读写器读取所述定位终端的标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器。

步骤A2：所述定位服务器根据所述标签读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述标签读写器的坐标。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统，包括无线定位子系统、视频识别定位子系统以及比较输出子系统；所述视频识别定位子系统用于：根据视频识别定位在所述监视区域的模拟场中获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量。所述无线定位子系统用于：根据无线定位在监视区域的模拟场中获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量，所述比较输出子系统用于：比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常。

作为一种优化方案，所述无线定位子系统包括定位终端、定位服务器以及接收装置；

所述定位终端用于：定时发送UWB脉冲信号；

所述接收装置用于：根据自所述定位终端接收的所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送该UWB脉冲信号的信号传播时延；

所述定位服务器用于：根据每次自所述接收装置收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

作为一种优化方案，所述定位服务器还用于：

根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

若所述距离之差小于或等于所述最大可能位移，则保留所述第一距离。

作为一种优化方案，所述无线定位子系统包括标签读写器、定位服务器、定位终端；

所述标签读写器用于：读取所述定位终端的RFID标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器；

所述定位服务器用于：根据所述标签读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述标签读写器的坐标；

检测到异常移动，则向预设电话号码或客户端发送报警提示和所述定位坐标；

所述定位终端用于：向所述标签读写器发送RFID标签信号，该RFID标签信号包含自身的ID。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明可高效地针对特定目标及特定区域实施监控。并且能够对来自位置监测和视频图像的监控信息进行实时分析、判断，及时提供预警响应服务，从而增强监控系统的智能跟踪服务。通过融合RTLS技术和视频采集技术，视频识别数据具有唯一性、特定性，从而有效缩短含有被跟踪监控终端识别装置的视频检索时间，并使得系统具有较好的应用性、推广性。系统中RTLS读写器和监控摄像机作用区域重叠、对应，将电子标签作为监控视频数据的时间标签，较好地解决了当前仅依赖视觉处理难以完成的智能监控任务。有效弥补传统系统监控盲区的缺点，极大提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为可选实施例中一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统示意图；

图2为可选实施例的利用RFID定位的定位示意图；

图3为可选实施例的一种无线定位方法流程图；

图4为可选实施例的一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统流程图；

图5为二值化处理前后示意图。

具体实施方式

下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

本实施例中的接收装置将由定位终端发来的UWB脉冲信号获得第一距离。如果是二维定位，则至少需要3个接收装置；如果是三维定位则至少需要4个接收装置。定位服务器根据这些接收装置发来的第一距离获得各接收装置的测距结果。相当于是从几个方向测量定位终端的相对距离，从而获得定位终端的定位坐标。

定位服务器提取定位信息，视频监视系统根据由网络摄像机拍摄的图像，可控制地定期将所拍摄的图像存储在图像信息数据库中。同时，在从外部客户端接收到图像请求信号的情况下，能够实时提供定位坐标周围网络摄像机获取的图像，具体为，对于摄像头实时捕捉到的实际的视频信息，在进行图像识别时首先进行图像及信息的预处理和二值化处理，通过特征值识别关键的点和线条，通过地图配准技术将视频图像的点和线与后台数据库模型进行校准，从而将视频图像获取信息与几何模形还有涉及的无线定位坐标一一对应。所述二值化处理如图5所示，左图为处理前状态，以数值表示识别出颜色或灰度的变化值，右图为二值化处理后的效果，仅剩余黑白两色用以区分检测到有和无，涂黑部分为检测到图像变化的方格。

集成管理服务器提取对象的定位信息，并将定位信息提供给客户端。此外，在从RTLS标签装置接收到紧急信号，或者对象的定位信息偏离预定范围的情况下，集成管理服务器将警报信号传送到客户端。客户端是请求待定位追踪对象的定位信息、监控对象以及处理紧急事件的主体。图示出了作为对象的儿童，并且相关主管部门、父母的移动终端可以作为客户端。可以以文本消息和或网络摄像机的图像的形式实时提供警报信号。

超宽带（Ultra-Wideband,简称UWB)技术代表了一种新的共享使用频谱方式，可用于任何一类通信系统，其优点是：传输速率高、系统容量大、低功耗、低成本、抗多径干扰能力和穿透能力强，其功率谱密度极低，能与现有通信系统共存，并且能获得比现有无线定位技术更高的测距定位精度。

如图4所示，在本发明提供的一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统实施例中，包括：

步骤A，在同一监视区域的模拟场中，根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量，

和根据无线定位获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量；

步骤B，比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并进入步骤C，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常；

步骤C，根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标。

在监视区域安装有能够捕获实际场地全景的摄像头，视频识别定位可以是通过摄像头获得监视区域的图像。建立各个摄像头画面中实际场地的各个地理位置点与监视区域地图各坐标的对应关系，通过图像识别技术识别出人或移动目标在图像中的地理位置点,并通过后台地图实时处理技术根据摄像头获取的图像获得移动目标的地理位置，结合UWB定位技术的无线接入点接收标签信息获得的定位坐标进行配准。此时标签所处的位置与摄像头所拍摄物的位置图像将处理成像素点的灰度值设置为0或255并形成特征值,若标签信号及视频识别的地理位置特征值出现差异,则提示异常，将此信号则传送到监控端。本平台可高效地针对特定目标及在特定的场合比如校园领域可实施监控。并且实施位置监测和视频图像的监控信息进行实时分析、判断及时提供报警响应服务，从而增强校园安全服务。

所述步骤A中所述根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置的过程包括：根据所述监视区域的图像信息建立场地模型，根据定位目标的图像信息建立定位模型，对实时捕捉的图像信息进行预处理和二值化处理，通过特征值识别关键的点和线，从而将所述图像信息与所述场地模型和定位模型关联；

在所述监视区域设置若干定位标记，根据该定位标记对应在所述场地模型中标记模型基准点；

根据所述定位模型相对于所述模型基准点的偏移量和旋转量计算出该定位模型在所述场地模型中的位置，进而获得所述定位目标的地理位置。

在所述步骤C之前还包括：将所述定位坐标所在的第一坐标空间和所述地理位置所在的第二坐标空间设定关联，确认所述第一坐标空间和第二坐标空间为重叠状态。然后，所述步骤C包括：比较所述第一坐标空间中的所述定位坐标和第二坐标空间中的所述地理位置，将无法一一匹配的地理位置或定位坐标判断为所述异常地理位置或异常定位坐标。本实施例中是以两种方法对同一监视区域中的目标进行定位获取定位坐标W(x,y,z)和地理位置D(x,y,z)，两位置已设定关联及坐标基本重叠,误差较小,0.5米内并在可测量及接受范围内基本确认为重叠状态。然后再比较W(x,y,z)和D(x,y,z)是否完全匹配，即是否一一对应。若不匹配则判断为异常，W(x,y,z)存在,D(x,y,z)值存在则说明持有定位终端的人员正常进入；W(x,y,z)存在而D(x,y,z)值不存在则说明可能是有未持有定位终端的外来人员进入；W(x,y,z)数量多与D(x,y,z)值则说明有人未携带定位终端。当在封闭式管理的校园中发现有外来人员进入，则可根据这种不匹配发现异常进而通知校保卫处进行处理。

作为一种实施例，如图3所示，所述无线定位包括：

步骤1，定位终端发送UWB脉冲信号；

步骤2，接收装置根据所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送UWB脉冲信号的信号传播时延，

步骤3，重复n次步骤0和1，所述定位服务器根据每次收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

步骤4，所述定位服务器根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

步骤5，所述定位服务器根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

当所述定位终端为多个时，所述定位中端所发送的UWB脉冲信号中还包括了自身的ID，每个定位终端的ID具有唯一性，由此相互区别。

作为一种实施例步骤A中所述视频识别定位包括：获取所述监视区域内视频图像，并对该视频图像识别获取移动定位目标的所述地理位置。该监视区域为整个校园区域。

UWB定位技术是基于时间和脉冲定位，具有较好的抗干扰性和抗多路径效应能力，定位精度高和实时性好。将三维空间中的人体精确位置信息传送至定位服务器，供工作站软件实时确定三维空间中虚拟角色的精确位置。

作为一种实施例，所述过滤的过程进一步包括：

步骤3.1，根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

步骤3.2，判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

通过定位终端的最大可能移动速度v与两次测距的时间间隔T₂，而得到定位终端在第二定位周期内的最大可能位移L_=vT₂。由于定位终端定时发送所述UWB脉冲信号，因此两次测距的时间间隔T₂固定不变，当最大可能移动速度v根据实际情况确定下来后所述最大可能位移就是可以确定下来的常量。

作为一种实施例，所述步骤4进一步包括：

步骤4.1，经过所述n次的测距后，所述定位服务器在过滤后的若干第一距离中，选取最小值和最大值确定一个两端点分别为所述最小值和最大值的测距区间；

步骤4.2，所述定位服务器根据预设的定位精度将所述测距区间等分成若干个子测距区间；

步骤4.3，所述定位服务器确定出包含第一距离数量最多的子测距区间内第一距离的平均值，以该平均值确定所述接收装置对该定位终端的测距结果。

本实施例通过用定位终端的最大移动速度v对第一距离的测量值进行过滤，从而解决了现有技中难以处理误差偏大的数据的问题。第一距离的最大概率测量值为步骤4.3中的平均值。本实施例通过取第一距离的最大概率测量值作为最终所使用的测距结果，比现有的计算传播时延的方法更加精确，因此定位的可靠性高，定位准确迅速，抗干扰能力强，且无须增加额外的硬件设备，而广泛地应用于各种无线设备的定位。

使用上述的步骤3和步骤4后，可以大大提高步骤2中传播时延的计算结果的准确性，从而保证测距结果的准确性。

作为一种实施例，所述步骤2进一步包括：

接收装置将所述UWB脉冲信号与一导频序列通过一相关器进行互相关后获得并向定位服务器发送信号传播时延；

其中，所述相关器输出信号的峰值对应的时移即为本次测距的所述信号传播时延。

作为一种实施例，在步骤1之前还包括：

所述定位终端在预设启动时间内检测到移动，则进入步骤1；

所述定位终端在预设启动时间内未检测到移动，则，不进入步骤1，所述定位服务器中将上次定位获得的定位坐标确定为当前的所述定位坐标。

本实施例所述定位终端设有位移传感器，用于检测自身是否移动，若一直没有移动，如学生处于上课状态、运输线上的运货小车处于停车等待状态等，都可以将定位终端设为休眠模式，无需一直发送所述UWB脉冲信号进行定位。仅当位移传感器检测到自身有移动，则唤醒该定位终端，进入步骤1开始发所述UWB脉冲信号进行定位。由于本实施例中的定位终端可以是标签，标签使用电池作为电源，需要考虑耗电问题，该实施例可以有效节约电。

作为一种实施例，当所述定位终端检测到异常移动，则主动或被动通过所述接收装置向定位服务器发送报警信息并进行定位，所述定位服务器根据所述报警信息向预设电话号码或客户端发送报警提示和所述定位坐标；

当所述定位服务器检测到异常移动，则向预设电话号码或客户端发送报警提示和所述定位坐标。

所述异常移动可以是在预设时间段内发现有快速的位移变化，定位服务器则判定为异常移动。所述被动可以是：校园中被巡检的人员的定位终端检测到自身出现明显超出人奔跑速度的长时间快速移动，则判定为检测到异常移动，自动通过所述接收装置向定位服务器发送报警信息并进行定位。所述主动可以是：儿童被绑架后自己触发所述定位终端的报警按钮，实现主动通过所述接收装置向定位服务器发送报警信息并进行定位的过程。或者用于校园安全的定位服务器未在校园的监视区域内发现某个定位终端的坐标，则向校园监管中心发送报警提示。

作为另一种实施例，所述无线定位包括：

步骤A1：RFID读写器读取所述定位终端的RFID标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器，

步骤A2：所述定位服务器根据所述RFID读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述RFID读写器的坐标。

本实施例以期望解决现有技术中采用无线网络及GPS卫星等定位方式无法实现精确定位，以及无法满足部分严格定位管理的场所需求等技术问题。

本实施例中所述定位终端包含UWB标签和RFID标签。UWB标签信号即所述UWB脉冲信号。UWB定位基站即为所述接收装置。应用管理服务器即所述定位服务器。

本实施例所提供的一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法与系统，通过多个UWB定位基站接收来自于定位终端发送的UWB标签信号，并通过定位同步控制器将UWB标签信号到达各个UWB定位基站的时间传输至应用管理服务器。RFID定位子系统，接入应用管理服务器，由RFID读写器通过多个RFID天线接收来自于定位终端中RFID标签的RFID标签信号，并读取RFID标签信号中的唯一标识ID，将所述唯一标识ID与接收到该RFID标签信号的RFID天线的天线编号，一并传输至应用管理服务器。门禁系统与应用管理服务器相连，用于读取定位终端中RFID标签的唯一标识ID，并将其传输至应用管理服务器中。定位终端内部至少集成安装有UWB标签与RFID标签，用于通过UWB标签、RFID标签与UWB定位子系统、RFID定位子系统分别进行信号交互，在应用管理服务器呈现定位终端的当前所在的位置。应用管理服务器，运行定位跟踪平台软件，根据UWB标签信号到达UWB定位基站的时间、RFID电子标签的唯一标识ID与天线编号，计算终端识别装置当前的所在位置。还可以根据门禁系统读取的RFID标签唯一标识ID查询该终端识别装置在系统中对应的权限，根据查询结果判断门禁系统的开启与关闭。

作为优选，进一步的技术方案是：所述应用管理服务器还分别接入数据库系统与指挥控制中心，用于由应用管理服务器通过定位跟踪平台软件获取到定位终端的当前位置后，计算定位终端的移动轨迹及时间写入数据库系统。还可以由数据库系统存储多个RFID标签对应的权限，并由定位跟踪平台软件在数据库系统中查询与来自于门禁系统的RFID标签唯一标识ID对应的权限。所述应用管理服务器将定位跟踪平台软件对于终端识别装置的各类判断结果、当前位置及报警指令传输至指挥控制中心进行显示。

更进一步的技术方案是：所述终端识别装置中同时集成安装有源RFID标签及无源RFID标签，所述有源RFID标签用于主动发送标签信号至RFID天线，所述无源RFID标签用于被动的由门禁系统读取其内部的RFID唯一标识ID。

更进一步的技术方案是：所述终端识别装置中的UWB标签ID，有源RFID唯一标识ID，无源RFID唯一标识ID由定位跟踪平台软件通过UWB定位子系统、RFID定位子系统与门禁系统分别读取，并与对应佩戴人员的身份信息进行绑定，写入数据库系统。

更进一步的技术方案是：所述终端识别装置为防拆电子腕带，所述防拆电子腕带的内部设有电流环，所述电流环分别接入UWB标签与RFID标签及驱动电路，用于当电流环断开导致UWB标签与RFID标签信号消失时，由驱动电路通过UWB标签与RFID标签中的任意一个向UWB定位基站或RFID天线发送报警信号，报警信号由UWB定位基站或RFID天线传输至应用管理服务器。

基于同一发明构思，本发明还提供一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别系统，包括无线定位子系统、视频识别定位子系统以及比较输出子系统；所述视频识别定位子系统用于：根据视频识别定位在所述监视区域的模拟场中获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量。所述无线定位子系统用于：根据无线定位在监视区域的模拟场中获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量，所述比较输出子系统用于：比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常。

作为一种实施例，所述无线定位子系统包括定位终端、定位服务器以及接收装置；

所述定位终端用于：定时发送UWB脉冲信号；

所述接收装置用于：根据自所述定位终端接收的所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送该UWB脉冲信号的信号传播时延；

所述定位服务器用于：根据每次自所述接收装置收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

作为一种实施例，所述定位服务器还用于：

根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

若所述距离之差小于或等于所述最大可能位移，则保留所述第一距离。

作为一种实施例，所述无线定位子系统包括标签读写器、定位服务器、定位终端；

所述标签读写器用于：读取所述定位终端的RFID标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器；

所述定位服务器用于：根据所述标签读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述标签读写器的坐标；

检测到异常移动，则向预设电话号码或客户端发送报警提示和所述定位坐标；

所述定位终端用于：向所述标签读写器发送RFID标签信号，该RFID标签信号包含自身的ID。

视频识别作为一种用于校园环境监控的实施例，一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别系统由有作为所述定位终端的源定位标签、作为所述接收装置的无线局域网接入点（AP)和定位服务器三部分组成。其中有源电子标签以学生证的形式挂在学生的衣服上，标签上印刷该学生的基本信息，如姓名、性别、班级等。学生一旦进入学校所覆盖的无线局域网范围内，系统便能自动识别出电子学生证上的学生信息。定位标签周期性地发出无线信号，接入点（AP)收到信息后，将信号传送给定位服务器中的定位引擎服务器（EPE)，EPE可根据收到的无线信号的强弱，按照相应的定位算法，计算并判断出学生的所处的具体位置，同时还可以利用事先测好的信号强度地图来辅助定位，以提高定位的精度，最后以电子地图的形式在后台显示。一旦学生不在学校所覆盖的无线局域网范围内，所述定位服务器判断为异常移动，则自动发送信息到学生家长手机上。该电子标签还具有遇危时主动呼叫功能，当学生遇到危急情况时，可以轻触电子标签上的按钮便可实现求助，系统接收到求助信号后可以立刻定位到学生的位置，实现快速、准确的施助，保证了学生在校的安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别方法，其特征在于，包括：

步骤A，在同一监视区域的模拟场中，根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量，

和根据无线定位获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量；

步骤B，比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并进入步骤C，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常；

步骤C，根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中所述根据视频识别定位获得移动定位目标的地理位置的过程包括：根据所述监视区域的图像信息建立场地模型，根据定位目标的图像信息建立定位模型，对实时捕捉的图像信息进行预处理和二值化处理，通过特征值判断识别关键的点和线，从而将所述图像信息与所述场地模型和定位模型关联；在所述监视区域设置若干定位标记，根据该定位标记对应在所述场地模型中标记模型基准点；根据所述定位模型相对于所述模型基准点的偏移量和旋转量计算出该定位模型在所述场地模型中的位置，进而获得所述移动定位目标的所述地理位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤C之前还包括：将所述定位坐标所在的第一坐标空间和所述地理位置所在的第二坐标空间设定关联，确认所述第一坐标空间和第二坐标空间为重叠状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：比较所述第一坐标空间中的所述定位坐标和第二坐标空间中的所述地理位置，将无法一一匹配的地理位置或定位坐标判断为所述异常地理位置或异常定位坐标。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述无线定位包括：

步骤1，定位终端发送UWB脉冲信号；

步骤2，接收装置根据所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送UWB脉冲信号的信号传播时延，

步骤3，重复n次步骤0和1，所述定位服务器根据每次收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

步骤4，所述定位服务器根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

步骤5，所述定位服务器根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过滤的过程进一步包括：

步骤3.1，根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

步骤3.2，判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

若所述距离之差小于或等于所述最大可能位移，则保留所述第一距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线定位包括：

步骤A1：标签读写器读取所述定位终端的标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器；

步骤A2：所述定位服务器根据所述标签读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述标签读写器的坐标。

8.一种融合视频识别与UWB定位技术的人员识别系统，其特征在于，包括无线定位子系统、视频识别定位子系统以及比较输出子系统；所述视频识别定位子系统用于：根据视频识别定位在所述监视区域的模拟场中获得移动定位目标的地理位置及地理位置的第一数量；所述无线定位子系统用于：根据无线定位在监视区域的模拟场中获得定位终端的定位坐标和定位坐标的第二数量，所述比较输出子系统用于：比较同一时刻上所述第一数量与所述第二数量，若所述第一数量大于或小于所述第二数量，则提示异常并根据所述定位坐标与所述地理位置的一一匹配获取异常地理位置或异常定位坐标，若所述第二数量等于所述第一数量，则提示正常。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无线定位子系统包括定位终端、定位服务器以及接收装置；

所述定位终端用于：定时发送UWB脉冲信号；

所述接收装置用于：根据自所述定位终端接收的所述UWB脉冲信号获得并向定位服务器发送该UWB脉冲信号的信号传播时延；

所述定位服务器用于：根据每次自所述接收装置收到的所述信号传播时延进行一次测距，获得一个第一距离，再根据所述定位终端的最大可能移动速度对所述第一距离进行过滤；

根据过滤后的若干个第一距离确定所述接收装置对该定位终端的测距结果；

根据至少一个接收装置的所述测距结果以及监视区域的地图数据获得所述定位终端的定位坐标，完成一次定位。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述定位服务器还用于：

根据该定位终端上次测距获得的第一距离以及本次测距获得的第一距离计算距离之差；

判断所述距离之差是否大于最大可能位移，

若所述距离之差大于所述最大可能位移，则将该本次测距的第一距离过滤掉，

若所述距离之差小于或等于所述最大可能位移，则保留所述第一距离。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无线定位子系统包括标签读写器、定位服务器、定位终端；

所述标签读写器用于：读取所述定位终端的RFID标签信号获得所述定位终端的ID，再将自身的ID以及所述定位终端的ID发送给所述定位服务器；

所述定位服务器用于：根据所述标签读写器的ID和所述定位终端的ID获得所述定位终端的定位坐标，其中，所述定位终端的定位坐标即为所述标签读写器的坐标；

检测到异常移动，则向预设电话号码或客户端发送报警提示和所述定位坐标；

所述定位终端用于：向所述标签读写器发送RFID标签信号，该RFID标签信号包含自身的ID。