CN106297116A - 一种入侵物位置检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种入侵物位置检测方法及装置，首先，在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，并且，根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度。最终，根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。本发明的实施例提供的技术方案能够在有多个入侵物同时入侵目标安防区域时，准确获得每一个入侵物的位置，从而获得此时入侵目标安防区域内的入侵物的数量。通过向用户提供入侵物的准确位置及数量，便于用户及时阻止入侵物继续入侵安防区域，有效保证安防区域内物品及人员的安全。

Description

一种入侵物位置检测方法及装置

技术领域

本发明涉及周界安防技术领域，特别是涉及一种入侵物位置检测方法及装置。

背景技术

随着各行各业对安防重要性认识的提升，在重点管控区域的周边，例如，机场、监狱、化工厂以及重要物资存放区等，通常设置有周界安防系统，甚至在住宅、办公楼、学校等常规的建筑和区域的周边也往往设置有周界安防系统。周界安防系统能够利用多种具备探测功能的设备，对安防区域边界进行实时探测，在有人非法入侵时及时发出报警信号，能够有效防范、探测所防护区域可能遭到的非法入侵、盗窃、破坏等行为，并在发现上述行为时立即报警。

目前，周界安防系统根据所采用的探测设备主要分为以下几种入侵检测方式：主动红外对射、微波入侵探测、泄露电缆报警和震动光缆报警、高压脉冲电子围栏、激光入侵探测等。以主动红外对射方式为例，该方式利用发射机向接收机发射不可见红外光束，构成发射机与接收机之间的警戒线。在有遮挡物处于警戒线上时，红外光束被遮挡物阻挡，不能继续传播，使接收机不能接收到红外光束，从而判定发射机与接收机之间的某位置存在侵入情况，立即发出警报，提示相关人员沿着发射机与接收机之间的警戒线检查周边的入侵物。

但是，上述现有入侵检测方式都属于点对点的检测方式；而且仅能提示警戒线所在区域存在侵入情况，并不能提示侵入情况发生的精确位置。在实际应用中，一段警戒线的长度通常为几百米，在入侵物从某一段警戒线侵入安防区域时，周界安防系统能够立即发出警报，提示用户该段警戒线所在位置存在侵入情况，但并不能第一时间确定入侵物的位置，用户需要在警戒线周围的几百米范围内检查入侵物。因此，很可能未能及时阻止入侵物侵入安防区域，对安防区域内受保护的物质或人员的安全造成威胁。并且，在同一时间、同一段警戒线上存在多个入侵物时，现有入侵检测方式也不能向用户提示入侵物的具体数量，以及每个入侵物的精确位置，使用户在检查该段警戒线周围区域时，由于并不知道入侵物的数量和位置，很有可能未能阻止某些入侵物侵入安防区域，严重影响周界安防系统的防护、预警作用。

发明内容

本发明实施例中提供了一种入侵物位置检测方法及装置，以解决现有入侵物位置检测方法不能确定入侵物精确位置以及入侵物数量的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种入侵物位置检测方法，用于对进入到目标安防区域的入侵物进行检测，所述目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，所述探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，所述接收节点可接收发射节点的发射信号，并且所述发射节点发射信号的辐射范围覆盖所述目标安防区域的边界；

所述方法包括：

在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；所述信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点的发射信号；

根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度，所述干扰度为异常测量值偏离预设基准值的程度；

根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

可选地，所述根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，包括：

确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个，将所述信号向量作为干扰向量；

根据所述干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定所述入侵物的初始位置；

以所述干扰向量的干扰度作为修正系数修正所述初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，包括：

确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个，将所有所述信号向量均作为干扰向量；

针对每一个所述干扰向量，判断是否存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，所述干扰向量的发射节点与所述相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值；

如果存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，将所述干扰向量和所述相邻的干扰向量组成一个干扰向量组；

如果不存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，建立一个包含所述干扰向量的干扰向量组；

针对每一个所述干扰向量组，利用所述干扰向量组中每一个所述干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，所述干扰向量组中每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述方法还包括：

针对每一个所述干扰向量组，获取当前检测窗口内所述干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和；

利用当前检测窗口内所有所述干扰向量的干扰度的总和，修正所述干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到所述入侵物的修正位置；

将所述入侵物的修正位置作为与所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次；

所述方法还包括：

针对每一个所述入侵物，获取所述入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置，所述平滑处理窗内包括的入侵位置由所述预设数量个所述检测窗口确定的入侵位置组成；

计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的所述预设数量个入侵位置的第一质心；

分别计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的每一个入侵位置与所述第一质心的偏离度；

获取与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心，将所述第二质心作为所述入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

一种入侵物位置检测装置，应用于对进入到目标安防区域的入侵物进行检测，所述目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，所述探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，所述接收节点可接收发射节点的发射信号，并且所述发射节点发射信号的辐射范围覆盖所述目标安防区域的边界；

所述装置包括：

异常测量值采集单元，用于在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；所述信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点的发射信号；

干扰度计算单元，用于根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度，所述干扰度为异常测量值偏离预设基准值的程度；

入侵位置计算单元，用于根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

可选地，所述入侵位置计算单元，包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个时，将所述信号向量作为干扰向量；

初始位置计算子单元，用于根据所述干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定所述入侵物的初始位置；

入侵位置修正子单元，用于以所述干扰向量的干扰度作为修正系数修正所述初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述入侵位置计算单元，包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个时，将所有所述信号向量均作为干扰向量；

相邻干扰向量判断子单元，用于针对每一个所述干扰向量，判断是否存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，所述干扰向量的发射节点与所述相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值；

干扰向量组组成子单元，用于在存在与所述干扰向量相邻的干扰向量时，将所述干扰向量和所述相邻的干扰向量组成一个干扰向量组；

干扰向量组建立子单元，用于在不存在与所述干扰向量相邻的干扰向量时，建立一个包含所述干扰向量的所述干扰向量组；

入侵位置计算子单元，用于针对每一个所述干扰向量组，利用所述干扰向量组中每一个所述干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，所述干扰向量组中每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述装置还包括：

干扰度总和计算单元，用于针对每一个所述干扰向量组，获取当前检测窗口内所述干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和；

入侵位置修正单元，用于利用当前检测窗口内所有所述干扰向量的干扰度的总和，修正所述干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到所述入侵物的修正位置；

入侵位置确定单元，用于将所述入侵物的修正位置作为与所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

可选地，所述检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次；

所述装置还包括：

多入侵位置获取单元，用于针对每一个所述入侵物，获取所述入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置，所述平滑处理窗中包括的入侵位置由所述预设数量个所述检测窗口确定的入侵位置组成；

第一质心计算单元，用于计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的所述预设数量个入侵位置的第一质心；

偏离度计算单元，用于分别计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的每一个入侵位置与所述第一质心的偏离度；

第二质心获取单元，用于获取与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心；

平滑处理窗入侵位置确定单元，用于将所述第二质心作为所述入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

本发明公开的实施例提供的入侵物位置检测方法及装置，首先，在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，并且，根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度。最终，根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。本发明的实施例提供的技术方案能够在有多个入侵物同时入侵目标安防区域时，准确获得每一个入侵物的位置，从而获得此时入侵目标安防区域内的入侵物的数量。通过向用户提供入侵物的准确位置及数量，便于用户及时阻止入侵物继续入侵安防区域，有效保证安防区域内物品及人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种入侵物位置检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种信号向量的发射节点和接收节点的信号示意图；

图3为本发明实施例提供的一种计算入侵物入侵位置的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种计算入侵物入侵位置的方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种修正入侵物的入侵位置的方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的又一种计算入侵物入侵位置的方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种入侵物位置检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种入侵物位置检测方法的流程图，用于对进入到目标安防区域的入侵物进行检测，在该目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，每个接收节点可接收发射节点的发射信号，并且所有发射节点发射信号的辐射范围覆盖目标安防区域的边界，一旦有入侵物体进入这个目标安防区域便能够被检测出来且确定入侵物的位置。

在步骤S101中，在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点的发射信号。

信号向量为任意一个发射节点指向任意一个接收节点的发射信号，如图2所示，A1-A5均为发射节点，B1-B5均为接收节点，信号向量可以为类似A1至B2、A2至B3或A3至B4之间的发射信号。

检测窗口实际上代表一个检测时间段，具有检测时长和间隔时长，该检测时长可以为一段时间T，该间隔时长可以为一段时间S。检测窗口在经过检测时长后，向后滑动间隔时长S，即，检测窗口经过检测时长T后，等待间隔时长S，然后继续进入检测时长。

在本发明的一个实施例中，信号向量的一个测量值可以为：某一时刻该信号向量对应的接收节点，接收到该信号向量对应的发射节点所发射信号的强度值，通常，信号的强度值一般为负数，且强度值越接近0代表信号的强度越强。

以一组信号向量为例，周期性地监测该信号向量对应的接收节点接收到的，来自该信号向量对应的发射节点所发射的信号的强度值，其中，监测周期可以由用户设置，如，将监测周期设置为一秒或几十毫秒，即每隔一秒或几十毫秒获取一次信号的强度值，或者，将监测周期设置为与该信号向量对应的发射节点所发射信号的周期一致，即发射节点每发射一次信号，检测一次该信号向量对应的接收节点所接收的信号的强度值。

按照上述监测方法监测每一组信号向量对应的接收节点在监测时刻所接收的信号的强度值，将该强度值作为该信号向量的在该监测时刻的测量值。

并且，每组信号向量都预先设置有一个对应的预设基准值。预设基准值可以通过对每组干扰向量的多个测量值求平均值后得到；也可以通过统计多个测量值，选取其中出现频率最高的测量值作为预设基准值；还可以根据对每组信号向量的测量值长期的统计预先设置一个经验值作为预设基准值。

设置预设基准值的优点在于，例如，若应用环境中生长有较高的植物时，植物有可能随着风的吹动进入目标安防区域，或者，生长在目标安防区域中的植物也会随着风摆动。这些植物的运动会影响相应的信号向量的测量值，使信号向量的测量值的一般值与其他信号向量的测量值的一般值不一样，即，这种信号向量的预设基准值与其他信号向量的预设基准值不一样。

因此，在本实施例中，每组信号向量有各自的预设基准值，使得后续将每组信号向量的预设基准值作为标准进行判定时，能够更有相对性，判定结果也更准确。避免所有组信号向量的预设基准值一致时，导致目标安防区域中生长有较高植物的区域，频繁出现相应的多组信号向量的测量值较大程度偏离基准值，进而误将植物判定为入侵物，发生误报。

将每组信号向量的测量值分别和对应的预设基准值进行比较，如果某组信号向量的某个测量值与对应的预设基准值之差超过设定的一个正常测量值范围，例如[-5,5]的数值范围，就判定该测量值是该信号向量的一个异常测量值。

按照上述方法监测每一组信号向量对应的接收节点的所有测量值，在将测量值与预设基准值进行对比后，判断是否存在具有异常测量值的信号向量，并且获得具有异常测量值的信号向量在当前的一个检测窗口内的所有异常测量值。

每一个信号向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置都是预先设置的，其中，发射节点的位置和接收节点的位置可以是空间坐标，在获得发射节点的空间坐标和接收节点的空间坐标之后，可利用空间坐标将发射节点和接收节点标注在地图上，以便于用户能够直接观察到每一个信号向量对应的发射节点和接收节点在地图上的相对位置。

在步骤S102中，根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度。

其中，干扰度是异常测量值偏离预设基准值的程度，信号向量在某时刻或某时间段内的干扰度高，说明该信号向量在该时刻或该时间段内很可能受到入侵物影响，外界因素，例如大风或雨雪等，影响该信号向量的干扰度；信号向量在某时刻或某时间段内的干扰度弱，说明该信号向量在该时刻或该时间段内很可能没有受到入侵物影响。

利用某个信号向量在当前检测窗口内的所有异常测量值，计算该信号向量在当前检测窗口内的干扰度的方法，可以是简单地在当前检测窗口内对所有异常测量值与对应基准值差值的绝对值进行积分，得到的积分结果作为当前检测窗口内的干扰度。或者当然，该获得干扰度的方法还可以采用其他更为精确的方式，本发明实施例不在一一列举。

在步骤S103中，根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

当确定出在检测窗口内存在异常测量值的信号向量后，将具有异常测量值的信号向量作为干扰向量，获取干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，利用干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以及干扰向量的位置信息计算入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在一个检测窗口内，可能仅有一组干扰向量，也可能同时存在多组干扰向量，下述实施例中将具体说明如何根据干扰向量的情况计算入侵物的入侵位置，本处不在赘述。

在本发明的一个实施例中，如果当前检测窗口内能够采集到异常测量值的信号向量为一个，则上述实施例中，根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，如图3所示，可包括以下子步骤。

在步骤S201中，确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个，将信号向量作为干扰向量。

通常情况下，信号向量受到入侵物的影响会产生异常测量值。如果在当前检测窗口内仅有一个信号向量具有异常测量值，则认定这个信号向量受到入侵物的影响，将这个信号向量作为干扰向量，以该干扰向量为依据，计算入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在步骤S202中，根据干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定入侵物的初始位置。

在一个本发明的一个具体实施例中，获得干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信号之后，计算该干扰向量的信号发射节点与信号接收节点之间的中间位置，将这个中间位置作为入侵物的初始位置。

例如，获得干扰向量的信号发射节点和信号接收节点在目标安防区域内的相对坐标位置，利用二者的坐标位置，计算两者之间连线中点的坐标位置，将该连线中点的坐标位置作为入侵物的初始位置。

当然，由干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息获得入侵物的初始位置的方法，除上述举例之外还可以有其他方式，本实施例中不一一举例。

在步骤S203中，以干扰向量的干扰度作为修正系数修正初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

由于仅利用干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息获得的入侵物的初始位置有可能并不准确，因此，将干扰向量的干扰度作为修改入侵物初始位置的修正系数，对初始位置进行修正。

在实际应用中，由于相邻的信号向量很可能是相交的，因此，在有一个入侵物进入目标安防区域时，通常会引起多个相邻的信号向量发生异常。因此，在本发明的另一个实施例中，根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，如图4所示，还包括以下子步骤。

在步骤S301中，当确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个时，将所有信号向量均作为干扰向量。

在当前检测窗口内有多个信号向量都具有异常测量值时，将这些信号向量均作为干扰向量。在干扰向量有多个时，主要有两种可能的情况：一是，一个入侵物在同一时刻引起多个相邻信号向量产生异常测量值；二是，多个入侵物在同一时刻侵入，引起多个信号向量产生异常测量值。

在步骤S302中，针对每一个干扰向量，判断是否存在与干扰向量相邻的干扰向量，干扰向量的发射节点与相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值。

与某个干扰向量相邻的干扰向量是与该干扰向量临近的干扰向量，一般情况下，将与该干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值的干扰向量，确定为该干扰向量的相邻的干扰向量，其中，预设距离值可以设置为信号向量的信号最远覆盖距离。由此，若存在与干扰向量相邻的干扰向量，则执行步骤S303；若不存在与干扰向量相邻的干扰向量，则执行步骤S304。

如果存在与干扰向量相邻的干扰向量，在步骤S303中，将干扰向量和相邻的干扰向量组成一个干扰向量组。

因为信号向量之间的信号多为相互交叉覆盖，因此，若存在与干扰向量相邻的干扰向量，说明与该干扰向量相邻的干扰向量是由同一个入侵物引起的，将该干扰向量与相邻的干扰向量组成一个干扰向量组，该干扰向量组便对应着引起干扰向量发生异常的入侵物。

如果不存在与干扰向量相邻的干扰向量，在步骤S304中，建立一个包含干扰向量的干扰向量组。

若不存在与干扰向量相邻的干扰向量，说明其他干扰向量的异常是由其他入侵物引起的，则建立一个包含该干扰向量的干扰向量组，使该干扰向量自成一个干扰向量组。

在步骤S305中，针对每一个干扰向量组，利用干扰向量组中每一个干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，干扰向量组中每一个干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在本发明的一个具体实施例中，入侵物在当前检测窗口内的入侵位置可由下述方式获得。

例如，某个干扰向量组中包括三个干扰向量，这三个干扰向量对应的发射节点的坐标分别为(SX₁，SY₁，SZ₁)、(SX₂，SY₂，SZ₂)、(SX₃，SY₃，SZ₃)，其中，(SX_i，SY_i，SZ_i)表示干扰向量i的发射节点坐标。

这三个干扰向量对应的接收节点的坐标分别为(DX₁，DY₁，DZ₁)、(DX₂，DY₂，DZ2)、(DX₃，DY₃，DZ₃)，其中，(DX_i，DY_i，DZ_i)表示干扰向量i的接收节点的坐标。

这三个干扰向量在当前检测窗口内的干扰度分别为AB₁、AB₂、AB₃，其中，AB_i表示干扰向量i的干扰度。

假设该干扰向量组对应的入侵物的入侵位置坐标为(X,Y,Z)，该入侵物的入侵位置坐标可通过下述公式获得：

X＝{[(SX₁+DX₁)*AB1+(SX₂+DX₂)*AB₂+(SX₃+DX₃)*AB₃]/(AB₁+AB₂+AB₃)}/2

Y＝{[(SY₁+DY₁)*AB1+(SY₂+DY₂)*AB₂+(SY₃+DY₃)*AB₃]/(AB₁+AB₂+AB₃)}/2

Z＝{[(SZ₁+DZ₁)*AB1+(SZ₂+DZ₂)*AB₂+(SZ₃+DZ₃)*AB₃]/(AB₁+AB₂+AB₃)}/2

由上述公式获得的入侵物的入侵位置坐标。一个干扰向量组确定一个入侵物在当前检测窗口内的入侵位置，通过上述方法能够确定同一时刻侵入目标安防区域中的每一个入侵物的入侵位置。

在本发明的另一个实施例中，对上述实施例中获取的入侵位置进行修正，以获得入侵物更加精确的入侵位置。如图5所示，该修正方法包括以下步骤。

在步骤S401中，针对每一个干扰向量组，获取当前检测窗口内干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和。

在步骤S402中，利用当前检测窗口内所有干扰向量的干扰度的总和，修正干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到入侵物的修正位置。

具体的，结合干扰度的总和与干扰向量组中最大干扰度的干扰向量的位置，沿着最大干扰度的干扰向量的垂直方向修正干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，得到入侵物的修正位置。

在步骤S403中，将入侵物的修正位置作为与干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

由上述实施例得到的入侵物的入侵位置，可能会发生跳跃，表现为在某个检测窗口内计算得到的入侵物的入侵位置与前一个检测窗口内计算得到的入侵位置偏差较大，按照一般入侵物的运动速度，这种较大的位置偏差基本不会发生，这种偏差一般是由多种因素导致的。因此，在本发明的另一个实施例中，通过进一步的处理获取入侵物的更加精确的入侵位置，例如，在一定时间窗长内，根据多组入侵位置，通过高斯滤波或者其他滤波算法，计算稳态精确入侵位置，如图6所示，方法还可以包括以下子步骤。

在步骤S501中，针对每一个入侵物，获取入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置。

其中，平滑处理窗内包括的入侵位置由预设数量个检测窗口确定的入侵位置组成，检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次，多个相邻的检测窗口构成一个平滑处理窗，一个平滑处理窗中可包含3-5个相邻检测窗口。

由于可以确定入侵物在一个检测窗口内的入侵位置，因此，在一个平滑处理窗中，可以确定入侵物在每个检测窗口的入侵位置，从而获取到入侵物在该平滑处理窗内的预设数量个入侵位置。

在步骤S502中，计算入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置的第一质心。

例如，平滑处理窗内包括5个检测窗口，从而可以获得入侵物在该平滑处理窗内的5个入侵位置，每个入侵位置都对应一个坐标，计算所有入侵位置坐标的算数平均值，得到入侵物在该平滑处理窗内的第一质心。该第一质心代表由入侵物在该平滑处理窗内的5个入侵位置获得的中心位置，这个中心位置也是一个位置坐标。

当然，计算入侵物第一质心的方式还可以包括其他方法。

在步骤S503中，分别计算入侵物在平滑处理窗内的每一个入侵位置与第一质心的偏离度。

在获得入侵物在平滑处理窗内每一个入侵位置的坐标，以及，第一质心的入侵位置坐标之后，分别计算每一个入侵位置的坐标与第一质心的位置坐标的距离，并计算每个入侵位置的坐标与第一质心的位置坐标距离的方差，以通过距离的方差确定每个入侵位置与第一质心的偏离程度，将每个入侵位置的坐标与第一质心的位置坐标距离的方差，作为每一个入侵位置与第一质心的偏离度。

在步骤S504中，获取与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心，将第二质心作为入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

在分别获取入侵物在平滑处理窗内的每一个入侵位置与第一质心的距离的偏离度之后，判断这些偏离度是否都小于预设门限值，该预设门限值相当于一个滤除条件，小于预设门限值的偏离度的表示该偏离度对应的入侵位置与第一质心的位置较为接近；大于或等于预设门限值的偏离度表示该偏离度对应的入侵位置与第一质心的位置偏差较大，很可能是一个是发生跳跃情况后得到的入侵位置，并不能代表入侵物的真实位置。

因此，获取与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并按照上述方法计算所有与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心，该第二质心滤除了发生跳跃的入侵位置，更能准确体现入侵物的入侵位置，将第二质心作为入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

图7为本发明实施例提供的一种入侵物位置检测装置的结构示意图，目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，每个接收节点可接收一个或多个发射节点的发射信号，并且发射节点发射信号的辐射范围覆盖目标安防区域的边界；如图所示，装置包括：

异常测量值采集单元110，用于在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点的发射信号；

干扰度计算单元120，用于根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度，干扰度为异常测量值偏离预设基准值的程度；

入侵位置计算单元130，用于根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

在本发明的另一个实施例中，上述实施例中的入侵位置计算单元130，包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个时，将信号向量作为干扰向量；

初始位置计算子单元，用于根据干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定入侵物的初始位置；

入侵位置修正子单元，用于以干扰向量的干扰度作为修正系数修正初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在本发明的另一个实施例中，上述实施例中的入侵位置计算单元130，还包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个时，将所有信号向量均作为干扰向量；

相邻干扰向量判断子单元，用于针对每一个干扰向量，判断是否存在与干扰向量相邻的干扰向量，干扰向量的发射节点与相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值；

干扰向量组组成子单元，用于在存在与干扰向量相邻的干扰向量时，将干扰向量和相邻的干扰向量组成一个干扰向量组；

干扰向量组建立子单元，用于在不存在与干扰向量相邻的干扰向量时，建立一个包含干扰向量的干扰向量组；

入侵位置计算子单元，用于针对每一个干扰向量组，利用干扰向量组中每一个干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，干扰向量组中每一个干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在本发明的另一个实施例中，上述实施例中的装置还包括：

干扰度总和计算单元，用于针对每一个干扰向量组，获取当前检测窗口内干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和；

入侵位置修正单元，用于利用当前检测窗口内所有干扰向量的干扰度的总和，修正干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到入侵物的修正位置；

入侵位置确定单元，用于将入侵物的修正位置作为与干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

在本发明的另一个实施例中，检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次，装置还包括：

多入侵位置获取单元，用于针对每一个入侵物，获取入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置，平滑处理窗中包括的入侵位置由预设数量个检测窗口确定的入侵位置组成；

第一质心计算单元，用于计算入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置的第一质心；

偏离度计算单元，用于分别计算入侵物在平滑处理窗内的每一个入侵位置与第一质心的偏离度；

第二质心获取单元，用于获取与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心；

平滑处理窗入侵位置确定单元，用于将第二质心作为入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种入侵物位置检测方法，用于对进入到目标安防区域的入侵物进行检测，其特征在于，所述目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，所述探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，所述接收节点可接收发射节点发射的探测信号，并且所述发射节点发射探测信号的辐射范围覆盖所述目标安防区域的边界；

所述方法包括：

在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；所述信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点发射的探测信号；

根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度，所述干扰度为异常测量值偏离预设基准值的程度；

根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，包括：

确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个，将所述信号向量作为干扰向量；

根据所述干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定所述入侵物的初始位置；

以所述干扰向量的干扰度作为修正系数修正所述初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置，包括：

确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个，将所有所述信号向量均作为干扰向量；

针对每一个所述干扰向量，判断是否存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，所述干扰向量的发射节点与所述相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值；

如果存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，将所述干扰向量和所述相邻的干扰向量组成一个干扰向量组；

如果不存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，建立一个包含所述干扰向量的干扰向量组；

针对每一个所述干扰向量组，利用所述干扰向量组中每一个所述干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，所述干扰向量组中每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对每一个所述干扰向量组，获取当前检测窗口内所述干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和；

利用当前检测窗口内所有所述干扰向量的干扰度的总和，修正所述干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到所述入侵物的修正位置；

将所述入侵物的修正位置作为与所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次；

所述方法还包括：

针对每一个所述入侵物，获取所述入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置，所述平滑处理窗内包括的入侵位置由所述预设数量个所述检测窗口确定的入侵位置组成；

计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的所述预设数量个入侵位置的第一质心；

分别计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的每一个入侵位置与所述第一质心的偏离度；

获取与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心，将所述第二质心作为所述入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。

6.一种入侵物位置检测装置，应用于对进入到目标安防区域的入侵物进行检测，其特征在于，所述目标安防区域内设置有至少一根探测线缆，所述探测线缆上设置有若干个发射节点和若干个接收节点，所述接收节点可接收发射节点的发射信号，并且所述发射节点发射信号的辐射范围覆盖所述目标安防区域的边界；

所述装置包括：

异常测量值采集单元，用于在检测窗口内采集每组信号向量的异常测量值及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息；所述信号向量为任意一个发射节点指向其信号覆盖范围内任意一个接收节点的发射信号；

干扰度计算单元，用于根据每组信号向量的异常测量值分别计算每组信号向量在检测窗口内的干扰度，所述干扰度为异常测量值偏离预设基准值的程度；

入侵位置计算单元，用于根据每组信号向量的干扰度及每组信号向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，计算出入侵物的入侵位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述入侵位置计算单元，包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为一个时，将所述信号向量作为干扰向量；

初始位置计算子单元，用于根据所述干扰向量的信号发射节点和信号接收节点的位置信息，确定所述入侵物的初始位置；

入侵位置修正子单元，用于以所述干扰向量的干扰度作为修正系数修正所述初始位置，得到对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述入侵位置计算单元，包括：

干扰向量确定子单元，用于在确定在当前检测窗口内采集到异常测量值的信号向量为多个时，将所有所述信号向量均作为干扰向量；

相邻干扰向量判断子单元，用于针对每一个所述干扰向量，判断是否存在与所述干扰向量相邻的干扰向量，所述干扰向量的发射节点与所述相邻的干扰向量的发射节点之间的距离小于预设距离值；

干扰向量组组成子单元，用于在存在与所述干扰向量相邻的干扰向量时，将所述干扰向量和所述相邻的干扰向量组成一个干扰向量组；

干扰向量组建立子单元，用于在不存在与所述干扰向量相邻的干扰向量时，建立一个包含所述干扰向量的所述干扰向量组；

入侵位置计算子单元，用于针对每一个所述干扰向量组，利用所述干扰向量组中每一个所述干扰向量对应的发射节点的位置和接收节点的位置，以及，所述干扰向量组中每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度，以每一个所述干扰向量在当前检测窗口内的干扰度作为位置信息的权重系数，计算所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

干扰度总和计算单元，用于针对每一个所述干扰向量组，获取当前检测窗口内所述干扰向量组中所有干扰向量的干扰度的总和；

入侵位置修正单元，用于利用当前检测窗口内所有所述干扰向量的干扰度的总和，修正所述干扰向量组对应的入侵物的入侵位置，并得到所述入侵物的修正位置；

入侵位置确定单元，用于将所述入侵物的修正位置作为与所述干扰向量组对应的入侵物在当前检测窗口内的入侵位置。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述检测窗口每间隔预设时间段向后移动一次；

所述装置还包括：

多入侵位置获取单元，用于针对每一个所述入侵物，获取所述入侵物在平滑处理窗内的预设数量个入侵位置，所述平滑处理窗中包括的入侵位置由所述预设数量个所述检测窗口确定的入侵位置组成；

第一质心计算单元，用于计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的所述预设数量个入侵位置的第一质心；

偏离度计算单元，用于分别计算所述入侵物在所述平滑处理窗内的每一个入侵位置与所述第一质心的偏离度；

第二质心获取单元，用于获取与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置，并计算所有与所述第一质心的偏离度小于预设门限值的入侵位置的第二质心；

平滑处理窗入侵位置确定单元，用于将所述第二质心作为所述入侵物在平滑处理窗内的入侵位置。