CN106470478A - 一种定位数据处理方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定位数据处理方法、装置和系统。该方法可包括：根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标，根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。根据上述方法、装置和系统，能够显著提高目标定位的精确度。

Description

一种定位数据处理方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及定位领域，具体而言，涉及一种定位数据处理方法、装置和系统。

背景技术

随着技术的不断发展和进步，定位相关技术也随之发展。确定目标(例如，人类等)的位置信息，也就是说，对目标进行定位，是人们非常关注的技术问题之一，精确定位更是人们一直追求的目标。其中，无线定位技术是室内定位应用场景下经常应用的一种技术，然而由于室内环境的结构较为复杂、多变，容易对无线信号产生遮挡或屏蔽，导致无线定位的精确度较低，无法满足人们对精确定位的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种定位数据处理方法、装置和系统。

根据本发明实施方式的第一方面，提供了一种定位数据处理方法，该方法可包括：根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标，根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

在本发明的一些实施方式中，所述根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息的步骤可包括：将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

在本发明的一些实施方式中，所述根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的步骤可包括：检测定位目标所携带的终端设备发射的无线信号，根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的步骤可包括：获取所述定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配的步骤可包括：将确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

在本发明的一些实施方式中，所述根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的步骤可包括：检测定位目标所携带的终端设备发射的无线信号，根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的步骤可包括：获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像的步骤可包括：通过能够实时彼此共享图像的多个图像获取设备获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像。

在本发明的一些实施方式中，所述根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标的步骤可包括：根据所述多个图像获取设备中各图像获取设备上所述二个以上时间点中各时间点上的监控图像和各图像获取设备对所述定位环境的标定确定各图像获取设备上在各时间点上各定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标，将所述各图像获取设备确定的视觉位置坐标进行比对以确定出所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配的步骤可包括：将确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

在本发明的一些实施方式中，所述终端设备可包括下述的一种或多种：手机、平板电脑、膝上电脑。

在本发明的一些实施方式中，单个定位目标所携带的终端设备的个数为一个或多个。

根据本发明实施方式的第二方面，提供了一种定位数据处理系统，该系统可包括：无线定位子系统，用于根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；视觉定位子系统，用于根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；定位数据处理装置，与所述无线定位子系统和所述视觉定位子系统连接，用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

在本发明的一些实施方式中，所述无线定位子系统可包括：至少三个无线基站，配置为检测定位所携带的终端设备发射的无线信号，第一处理器，与所述至少三个无线基站连接，配置为根据检测到的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述视觉定位子系统可包括：图像获取设备，配置为获取所述定位目标在定位环境的监控图像，第二处理器，与所述图像获取设备连接，配置为根据获取到的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述定位数据处理装置可包括：第三处理器，与所述第一处理器和所述第二处理器连接，配置为将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

在本发明的一些实施方式中，所述第一处理器还可配置为：根据所述至少三个无线基站检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述第二处理器还可配置为：根据从所述图像获取设备获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述第三处理器还可配置为：将所述第二处理器确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与所述第一处理器确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

在本发明的一些实施方式中，所述第一处理器还可配置为：根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述图像获取设备可包括能够实时彼此共享图像的多个图像获取设备，所述多个图像获取设备配置为获取所述二个以上定位目标在定位环境中的监控图像。

在本发明的一些实施方式中，所述第二处理器还可配置为：根据从所述多个图像获取设备获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述第二处理器还可配置为：根据所述多个图像获取设备中各图像获取设备上所述二个以上时间点中各时间点上的监控图像和各图像获取设备对所述定位环境的标定确定各图像获取设备上在各时间点上各定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标，将所述各图像获取设备确定的视觉位置坐标进行比对以确定出所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述第三处理器还可配置为：将所述第二处理器确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与所述第一处理器确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

在本发明的一些实施方式中，所述终端设备可包括下述的一种或多种：手机、平板电脑、膝上电脑。

在本发明的一些实施方式中，单个定位目标所携带的终端设备的个数可以为一个或多个。

根据本发明实施方式的第三方面，提供了一种用于定位数据处理装置，该装置可包括：用于获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的设备；用于获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的设备；用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息的设备。

在本发明的一些实施方式中，所述根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息可包括：将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

在本发明的一些实施方式中，所述获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标可包括：获取根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定出的所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标可包括：获取根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定出的所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配可包括：将确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

在本发明的一些实施方式中，所述获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标可包括：获取根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定出的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标可包括：获取根据获取到的所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

在本发明的一些实施方式中，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配可包括：将确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

本发明实施方式提供的定位数据处理方法、装置和系统，通过将定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标和所述定位目标的视觉位置坐标进行位置匹配确定定位目标的位置信息，显著提高了目标定位的精度。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方式的定位数据处理方法的流程示意图；

图2是根据本发明一种实施方式的用于获取无线位置坐标的系统的结构示意图；

图3是根据本发明一种实施方式的用于获取视觉位置坐标的系统的结构示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的定位目标的位置示意图；

图5是根据本发明第一实施方式的位置匹配的第一示意图；

图6是根据本发明第一实施方式的位置匹配的第二示意图；

图7是根据本发明第二实施方式的定位目标的位置示意图；

图8是根据本发明一种实施方式的定位数据处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

应当指出的是，尽管本发明实施方式的方法、系统和装置等的各方面是按特定的顺序和特定的结构布置进行描述，但这仅用于举例说明，对本发明不构成限定，所请求保护的主题并不限于所述的顺序和结构布置。本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明实质的情形下，可以对发明的实施方式作出各种修改，并且可以进行等同替换。因此，本发明所请求保护的主题并不限于上述公开的具体实施方式，还可包括落入权利要求保护范围的所有技术方案以及与之等同的技术方案。此外，在权利要求中，除非另有说明，所有的术语应按最宽泛合理的意思进行理解。

参见图1，是根据本发明一种实施方式的定位数据处理方法的流程示意图，该方法可包括：

S101，根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；

S102，根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；

S103，根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

在本发明的实施方式中，定位数据处理方法可包括：步骤S101，根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定该终端设备在定位环境中的无线位置坐标。其中，定位目标可以是人类，个数可以是一个或多个(例如，大于或等于2个)，各定位目标所携带的终端设备可包括手机、平板电脑和膝上电脑等具有媒体访问控制(Medium Access Control，MAC)地址的便携式终端设备，MAC地址也称为物理地址。一个定位目标可携带一个或多个(例如，大于或等于2个)终端设备，其中，该多个终端设备可以是同种终端设备，也可以是不同种类的终端设备，例如，一个目标可携带两个手机或者携带一个手机和一个平板电脑等。本发明实施方式将MAC地址作为定位目标所携带的终端设备的标识信息，也就是说，将其作为定位目标的身份信息，由于MAC地址具有较高的唯一性和不变性，因而能够对定位目标进行长期的跟踪定位。当然，以上只是举例说明，本发明其他实施方式可以将任何可以唯一标识终端设备的信息作为定位目标的身份信息。

本发明实施方式的定位环境铺设有WiFi基站(Acess Point,无线接入节点，简称AP)，所铺设的个数为至少三个，并且记录这些WiFi AP所在的位置坐标，将所记录的位置坐标存入数据库以便后续无线定位使用。当定位目标携带终端设备进入定位环境中的任何一个位置时，定位环境中的至少三个WiFi AP能够检测到定位目标所携带的终端设备所发射的无线信号，同时还可以获取端设备的MAC地址。终端设备的WiFi模块不断发射无线信号，所发射的无线信号能够被环境中铺设的WiFi AP检测到，不同位置的WiFi AP所接收到的信号强度会因该WiFi AP距离终端设备的长度不同而变化，根据检测到的无线信号的强度和该终端设备的物理地址可确定该终端设备的无线位置坐标。本领域技术人员可以采用本领域已知的多种方法来确定终端设备的无线位置坐标，例如，三角定位方法。然而，无线位置坐标的定位精度不高，一般在3米至10米的范围内。

本发明实施方式的上述无线位置坐标确定可应用于单个时间点，也可应用于多个时间点，例如，预定时间段内连续的二个以上时间点。对于单个时间点，定位目标的无线位置坐标的确定步骤可包括：通过设置于定位环境中的至少三个WiFi AP检测定位目标(例如，一个或多个)所携带的终端设备发射的无线信号，由处理器根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和终端设备的物理地址确定该单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。对于预定时间段内连续两个以上时间点，定位目标的无线位置坐标的确定步骤可包括：通过设置于定位环境中的至少三个WiFi AP检测定位目标所携带的终端设备发射的无线信号，由处理器根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

图2是根据本发明一种实施方式的用于获取无线位置坐标的系统的结构示意图。在图2中，定位环境中铺设有三个WiFi AP(即，AP1、AP2和AP3)、与所述三个WiFi AP通信的用于无线定位数据处理的处理器201以及与该处理器通信的数据库202。其中，数据库202中存储有所述三个WiFi AP的位置坐标，处理器201可以根据从数据库202读取的各WiFi AP的位置坐标、从各WiFi AP检测到的该手机发射的无线信号的强度以及该手机的MAC地址计算出该MAC地址所标识的手机所在的无线位置坐标，可作为该定位目标的无线位置坐标。

尽管在图2所示的实施方式中，WiFi AP的部署个数为3个，定位目标的个数为1个，但本领域技术人员可根据应用需要布置为4个或更多个WiFi AP，定位2个或更多个定位目标。

本发明的定位数据处理的方法还可包括：步骤S102，根据定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。其中，定位目标(例如，一个或多个)在定位环境中的监控图像可通过诸如摄像机之类的图像获取设备获取。在定位环境为室内环境的情形下，由于室内环境结构比较复杂而容易对摄像机的视场产生遮挡，为了确保对室内的定位环境中的全部定位目标进行识别，需要定位的室内环境中设置多个摄像机，保持多个摄像机的视场重叠，重叠的视场可作为对定位目标进行定位的定位环境。

本发明的上述视觉位置坐标的确定方式可应用于单个时间点，也可应用于多个时间点，例如，预定时间段内的连续多个时间点。对于单个时间点，定位目标的视觉位置坐标的确定步骤可包括:通过图像获取设备(例如，一个或多个)获取定位目标(例如，一个或多个)在定位环境的监控图像，由处理器根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。对于预定时间段内的连续两个以上时间点，定位目标的视觉位置坐标的确定步骤可包括：获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。其中，二个以上定位目标在定位环境的监控图像是通过彼此共享图像的多个图像获取设备，例如，设置于定位环境的三个摄像机。

图3是根据本发明一种实施方式的用于获取视觉位置坐标的系统的结构示意图。在图3中，该用于获取视觉位置坐标的系统可包括：设置于定位环境中的三个摄像机301、与所述三个摄像机301分别连接的三个处理器302以及与所述三个处理器302连接的中央处理器303，其中，三个摄像机301可以布置为视场重叠，重叠的视场可作为目标定位的环境。处理器302和中央处理器303可设置于定位环境之外的位置，并且可通过本领域已知的多种数据通信连接进行通信。完成上述的摄像机301、处理器302和中央处理器303布置之后，对每个摄像机301在定位环境所覆盖的视场进行标定，确定每个摄像机所拍摄的图像中任意一个点A的位置坐标与该点A在定位环境中的实际位置坐标的坐标转换关系。标定得到的坐标转换关系数据可存入处理器302和303以便进行后续的坐标转换，得到定位目标在定位环境中的实际位置坐标。当定位目标进入定位环境时，摄像机301拍摄包含定位目标的定位环境的图像，与摄像机301连接的处理器302对所拍摄的监控图像进行分析和识别，判断有目标进入定位环境。处理器302对拍摄图像的分析和识别主要通过定位环境图像的每一个像素点进行观察并且记录像素点的变化。当定位环境中没有定位目标时，定位环境图像的每一个像素点的颜色等特征基本保持不变，当定位目标进入定位环境时，该定位人员对应图像的像素点的颜色等特征会发生变化，把这些特征变化的像素点进行聚合可获取标识定位目标的点云，进一步对该点云进行人员体征的判定即可识别进入环境的定位目标。处理器302通过识别图像中的定位目标和所述定位目标在图像中的位置，结合存储的标定信息，即可确定定位目标在定位环境中的实际位置坐标。各个处理器302将它们各自获取的定位目标和定位目标在定位环境中的视觉位置坐标汇总到中央处理器303，中央处理器303通过比对各个处理器303获取的定位目标及其视觉位置坐标，即可确定定位环境中定位目标的数量及其视觉位置坐标。视觉位置坐标的定位精确度较高，一般在分米级别。

上述处理器302和处理器303的处理过程可应用于单个时间点上的图像，也可应用于多个时间点(例如，预定时间段内的连续二个以上时间点)的图像。对于预定时间段内的两个二个以上时间点，由于定位目标可能在该预定时间段内从一个摄像机的视场进入另一摄像机的视场，为保证尽可能长时间的对定位目标保持跟踪，各个摄像机可配置为彼此能够共享图像，例如，每个摄像机及其处理器可通过数据通道与中央处理器连接。当一个摄像机对定位目标A进行跟踪时，该定位目标A的视觉位置坐标及其特征信息会实时上传至中央处理器，中央处理器可将上传的信息分发给其他摄像机及其处理器，从而在定位目标A进入另一摄像机的视场时，可以保证对定位目标A的跟踪。

为了描述方便，步骤S101和步骤S102是按照顺序进行描述，但对步骤S101和步骤S102的执行并没有特定的顺序，可以先执行S102，再执行S101，而且可以同时执行。本发明并不限定步骤S101和步骤S102的执行顺序。

本发明的定位数据处理方法还可包括：步骤S103，根据步骤S101确定的定位目标的无线位置坐标和步骤S102确定的定位目标在定位环境中的视觉位置坐标作为该定位目标的位置信息。具体而言，可以对定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标和该定位目标的视觉位置坐标进行位置匹配，得到精确度较高的终端设备的位置坐标，作为定位目标的位置信息。例如，可将确定出的定位目标的无线位置坐标和视觉位置坐标两组坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为定位目标所携带的终端设备的位置信息。上述的位置坐标匹配可使用基于最优匹配或最优匹配原理的对于给定的两组坐标(每组坐标均包括一个或多个点)寻找某种意义上的各点的最优匹配的多种方法，例如，基于匈牙利算法的最优匹配算法。

下面通过两个实施方式举例说明本发明的位置匹配的处理过程。

第一实施方式

通过上面步骤S101和步骤S102描述的方式，可获取单个时间点上一个或多个(例如，大于或等于2个)定位目标在定位环境中的无线位置坐标和视觉位置坐标，也就是说，可以获得两组坐标。一组坐标为定位环境中定位目标(例如，一个或多个)所携带的终端设备(例如，手机等)的无线位置坐标，记为坐标组A，含有N个点(其中，N为大于或等于1的整数)，另一组为定位环境中定位目标的视觉作为坐标，记为坐标组B，含有M个点(其中，M为大于或等于1的整数)，M与N可以相等，也可以不相等(例如，单个定位目标可携带多个终端设备)。将坐标组B中的每个点(即：定位目标在该单个时间点上的视觉位置坐标)与坐标组A中点(即：该定位目标所携带的终端设备在该单个时间点上的无线位置坐标)配对，可与坐标组B中的点b1配对的坐标组A中的点可以是一个或多个(即，一个定位目标携带多个终端设备的情形)；计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，将计算得到的距离相加之和最小的配对中的视觉位置坐标作为该定位目标所携带的终端设备的位置信息。本发明的实施方式可通过精度较高的定位目标的视觉位置坐标获取该定位目标所携带的终端设备的精确位置信息。

下面通过一个实施例说明本发明实施方式的位置匹配。图4是根据本发明第一实施方式的定位目标的位置示意图；图5是根据本发明第一实施方式的位置匹配的第一示意图；图6是根据本发明第一实施方式的位置匹配的第二示意图。

如图4所示，定位环境中具有两个定位目标人员1和人员2，各自携带一部手机。其中，人员1的视觉位置坐标采用实心的圆点表示，人员1携带的手机的无线位置坐标采用空心的圆圈表示，人员2的视觉位置坐标采用实心的六角形表示，人员2的无线位置坐标采用空心的六角形表示。人员1和人员2的视觉位置坐标和无线位置坐标如图4所示，由于无线定位的误差较大，人员和其携带手机的定位位置并不重合。在这样的情形下，有如图5和图6所示的两种匹配结果，计算图5中的视觉位置坐标和无线位置坐标的距离A和距离B，计算图6中的视觉位置坐标和无线位置坐标的A’和距离B’，将图5中距离A和距离B相加之和与图6中的距离A’和距离B’相加之和进行比较可知，图5中的距离之和小于图6中的距离之和，那么选择图5中的人员的视觉位置坐标作为手机的位置信息。

第二实施方式

上面描述了单个时间点上的视觉位置坐标和无线位置坐标的匹配，本实施方式将描述预定时间段内两个以上时间点上的视觉位置坐标和无线位置坐标的匹配。多个时间点的视觉位置坐标和无线位置坐标的匹配特别适用于人员比较密集，相互之间距离比较短的应用场景，例如，图7所示的应用场景。在T1时刻，人员1和人员2之间的距离比较近，在该单个时间点上进行位置匹配，匹配出错的概率较高。通过将一定时间段内连续多个时间点(例如，T1时刻至T4时间)上两个人员的视觉位置坐标序列和无线位置坐标序列分别进行匹配，可显著提高匹配的准确率。

在定位环境中具有N个人员(其中，N为大于或等于2的整数)，每个人携带一部手机。分别获取这N个人所携带的手机在预定时间段的二个以上时间点的无线位置坐标，以及这N个人在定位环境中的视觉位置坐标。人员的集合为J，手机的集合为K，人员j在时刻i的视觉位置坐标记为Pij，手机k在时刻i的无线位置坐标为Mik，对于集合J中的每一个元素j，查找对应K中的元素K(j)，并计算二者之间的距离得到距离最小的人员的视觉位置坐标和无线位置坐标的配对，即可将该配对中的人员的视觉位置坐标作为该人员的手机的无线位置坐标。当对预定时间段内的多个连续时间点上进行位置匹配时，在求最小值的时候需要计算更多的数据，因而单个时间点上的定位误差被稀释，改善匹配结果的准确度。换句话说，利用任意两个人从概率上来将不可能总是保持一致的运动轨迹，对两个人在连续时间点上的无线位置坐标序列和视觉位置坐标序列采用上面所述的匹配方式进行处理，能够大大降低匹配错误的可能性，显著提高匹配的准确度。

尽管上面的实施方式是通过距离相加之和取最小进行位置坐标匹配，但上述实施公式仅用于举例说明，本领域技术人员还可以在不脱离本发明的实质的情形下采用基于最优匹配或最优配对原理的其他的优化算法对无线位置坐标和视觉位置坐标进行位置坐标匹配。

上面结合具体实施例描述了本发明的定位数据处理的方法，下面将结合具体实施例描述应用上述定位数据处理方法的定位数据处理系统。

本发明还提供了一种定位数据处理系统。图8是根据本发明一种实施方式的定位数据处理系统的结构示意图。定位数据处理系统400可包括无线定位子系统401、视觉定位子系统402和定位数据处理装置403。其中，

无线定位子系统401，用于根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；

视觉定位子系统402，用于根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；

定位数据处理装置403，与所述无线定位子系统和所述视觉定位子系统连接，用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

本发明的定位数据处理装置403可以与无线定位子系统401和视觉定位子系统402通过本领域已知的多种方式进行数据通信，例如，有线或无线方式的数据通信等。本发明实施方式的定位目标可以是人类，个数可以是一个或多个(例如，大于或等于2个)，各定位目标所携带的终端设备可包括手机、平板电脑和膝上电脑等具有MAC地址的便携式终端设备。一个定位目标可携带一个或多个(例如，大于或等于2个)终端设备，其中，该多个终端设备可以是同种终端设备，也可以是不同种类的终端设备，例如，一个目标可携带两个手机或者携带一个手机和一个平板电脑等。本发明实施方式将MAC地址作为定位目标所携带的终端设备的标识信息，也就是说，将其作为定位目标的身份信息，从而能够对定位目标进行长期的跟踪定位。

无线定位子系统401可用于根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。具体而言，可包括至少三个无线基站和第一处理器，图2示出了无线定位子系统401中无线基站和处理器的布置示意图。无线基站(例如，WiFi AP)设置于定位环境中，记录这些WiFi AP所在的位置坐标，将所记录的位置坐标存入数据库以便后续无线定位使用。当定位目标携带终端设备进入定位环境中的任何一个位置时，定位环境中的至少三个WiFi AP能够检测到定位目标所携带的终端设备所发射的无线信号，同时还可以获取端设备的MAC地址。终端设备的WiFi模块不断发射无线信号，所发射的无线信号能够被环境中铺设的WiFi AP检测到，不同位置的WiFi AP所接收到的信号强度会因该WiFi AP距离终端设备的长度不同而变化，根据检测到的无线信号的强度和该终端设备的物理地址可确定该终端设备的无线位置坐标。本领域技术人员可以采用本领域已知的多种方法来确定终端设备的无线位置坐标，例如，三角定位方法。无线位置坐标的定位精度不高，一般在3米至10米的范围内。

无线定位子系统401可确定单个时间点上定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标，也可用于多个时间点上定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标，例如，预定时间段内连续的二个以上时间点。对于单个时间点上的无线位置坐标确定，第一处理器可根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和终端设备的物理地址确定该单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。对于预定时间段内连续两个时间点上的无线位置坐标确定，第一粗利器可根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

视觉定位子系统402可用于根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。具体而言，可包括图像获取设备以及与图像获取设备连接的第二处理器，图3示出了视觉定位子系统402布置的一种示意图。图像获取设备(例如，摄像机)获取定位目标(例如，一个或多个)在定位环境中的监控图像。在定位环境为室内环境的情形下，由于室内环境结构比较复杂而容易对摄像机的视场产生遮挡，为了确保对室内的定位环境中的全部定位目标进行识别，需要定位的室内环境中设置多个摄像机，保持多个摄像机的视场重叠，重叠的视场可作为对定位目标进行定位的定位环境。

视觉定位子系统402可确定单个时间点上定位目标的视觉位置坐标，也可确定多个时间点(例如，预定时间段的连续二个以上时间点)的视觉位置坐标。对于单个时间点上的视觉位置坐标确定，可通过图像获取设备(例如，一个或多个)获取包含定位目标(例如，一个或多个)的定位环境的监控图像，由第二处理器根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。对于预定时间段内连续两个以上时间上的视觉位置坐标确定，可优选地通过多个能够彼此共享图像的图像获取设备获取包含二个以上定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

定位数据处理装置403可根据无线定位子系统401确定的无线位置坐标和视觉定位子系统402确定的定位目标在定位环境中的视觉位置坐标作为该定位目标的位置信息。具体而言，定位数据处理装置403可包括第三处理器，该第三处理器与第一处理器和第二处理器连接，并且可以从第一处理器和第二处理器获取确定出的无线位置坐标和视觉位置坐标。第三处理器可定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标和该定位目标的视觉位置坐标进行位置匹配，得到精确度较高的终端设备的位置坐标，作为定位目标的位置信息。

第三处理器可对于单个时间点的无线位置坐标和视觉位置坐标进行位置匹配，还可对于预定时间段内连续两个以上时间点的无线位置坐标序列和视觉位置坐标序列进行位置匹配。上述位置匹配的具体处理可参见上面第一实施方式和第二实施方式的相关描述，在此不再赘述。

本发明的实施方式还提供了一种定位数据处理装置，该定位数据处理装置可包括：用于获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的设备；用于获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的设备；用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息的设备。本发明的定位数据处理装置可以计算机程序模块的形式在计算机设备上运行，作为定位数据处理系统的独立的嵌入模块。用于获取无线位置坐标的设备和用于获取视觉位置坐标的设备可以是与无线位置坐标和视觉位置坐标确定装置的接口。用于确定定位目标的位置信息的设备可包括上述的定位数据处理系统中的定位数据处理装置的处理器所描述的全部内容。

本发明实施方式还提供了一种物品，该物品包括：至少一种存储介质，所述存储介质具有存储在其上的由一个或一个以上处理器可执行以进行下列操作的指令：获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。其中，处理器所执行的上述操作可以是上述定位数据处理系统各处理器所执行的操作中的一种或多种。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件结合硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

Claims (34)

1.一种定位数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；

根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；

根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息的步骤包括：

将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的步骤包括：

检测定位目标所携带的终端设备发射的无线信号，根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的步骤包括：

获取所述定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配的步骤包括：

将确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的步骤包括：

检测定位目标所携带的终端设备发射的无线信号，根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的步骤包括：

获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像，根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像的步骤包括：通过能够实时彼此共享图像的多个图像获取设备获取所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标的步骤包括：

根据所述多个图像获取设备中各图像获取设备上所述二个以上时间点中各时间点上的监控图像和各图像获取设备对所述定位环境的标定确定各图像获取设备上在各时间点上各定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标，将所述各图像获取设备确定的视觉位置坐标进行比对以确定出所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配的步骤包括：

将确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

11.根据权利要求1至10中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述终端设备包括下述的一种或多种：手机、平板电脑、膝上电脑。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，单个定位目标所携带的终端设备的个数为一个或多个。

13.一种定位数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：

无线定位子系统，用于根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标；

视觉定位子系统，用于根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标；

定位数据处理装置，与所述无线定位子系统和所述视觉定位子系统通信连接，用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述无线定位子系统包括：

至少三个无线基站，配置为检测定位所携带的终端设备发射的无线信号，

第一处理器，与所述至少三个无线基站连接，配置为根据检测到的无线信号确定所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述视觉定位子系统包括：

图像获取设备，配置为获取所述定位目标在定位环境的监控图像，

第二处理器，与所述图像获取设备连接，配置为根据获取到的监控图像确定所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述定位数据处理装置包括：

第三处理器，与所述第一处理器和所述第二处理器连接，配置为将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一处理器还配置为：根据所述至少三个无线基站检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第二处理器还配置为：根据从所述图像获取设备获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第三处理器还配置为：将所述第二处理器确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与所述第一处理器确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一处理器还配置为：根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述图像获取设备包括能够实时彼此共享图像的多个图像获取设备，所述多个图像获取设备配置为获取所述二个以上定位目标在定位环境中的监控图像。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第二处理器还配置为：根据从所述多个图像获取设备获取到的所述二个以上时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第二处理器还配置为：根据所述多个图像获取设备中各图像获取设备上所述二个以上时间点中各时间点上的监控图像和各图像获取设备对所述定位环境的标定确定各图像获取设备上在各时间点上各定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标，将所述各图像获取设备确定的视觉位置坐标进行比对以确定出所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述第三处理器还配置为：将所述第二处理器确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与所述第一处理器确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

25.根据权利要求13至24中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述终端设备包括下述的一种或多种：手机、平板电脑、膝上电脑。

26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，单个定位目标所携带的终端设备的个数为一个或多个。

27.一种定位数据处理装置，其特征在于，包括：

用于获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标的设备；

用于获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标的设备；

用于根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息的设备。

28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述根据所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标确定所述定位目标的位置信息包括：

将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配，将匹配得到的优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对中的视觉位置坐标作为所述定位目标所携带的终端设备的位置信息。

29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标包括：

获取根据检测到的单个时间点的无线信号的强度和所述终端设备的物理地址确定出的所述单个时间点上所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标。

30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标包括：

获取根据获取到的所述单个时间点上的监控图像和对所述定位环境的标定确定出的所述单个时间点上所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标。

31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配包括：

将确定出的所述视觉位置坐标中定位目标在所述单个时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述单个时间点上所述定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。

32.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述获取根据定位目标所携带的终端设备发射的无线信号确定的所述终端设备在定位环境中的无线位置坐标包括：

获取根据检测到的在预定时间段内二个以上时间点上二个以上定位目标所携带的终端设备的无线信号强度和各终端设备的物理地址确定所述二个以上时间点上各定位目标所携带的终端设备在定位环境中的多个无线位置坐标。

33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述获取根据所述定位目标在定位环境的监控图像确定出的所述定位目标在所述定位环境中的视觉位置坐标包括：

获取根据获取到的所述二个以上时间点上所述二个以上定位目标在定位环境的监控图像和对所述定位环境的标定确定所述两个以上时间点上所述二个以上定位目标在所述定位环境中的多个视觉位置坐标。

34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述将所述无线位置坐标和所述视觉位置坐标进行位置坐标匹配包括：

将确定出所述多个视觉位置坐标中各定位目标在各时间点上的视觉位置坐标与确定出的在所述各时间点上所述各定位目标所携带的终端设备的无线位置坐标配对，

计算配对后的视觉位置坐标和无线位置坐标之间的距离相加之和，

将计算得到的距离相加之和最小的配对作为优化的无线位置坐标和视觉位置坐标配对。