CN106878922A - 一种室内定位方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于视频监控定位领域，提供了一种室内定位方法及系统。所述方法包括：摄像机接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙扫描附近的蓝牙设备；摄像机读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；监控系统确定所述蓝牙设备的位置。通过预先在摄像机上设置了蓝牙芯片，使得利用所述方法在实现蓝牙设备的被动监控时，由摄像机对用户进行拍摄，蓝牙芯片进行定位，避免了摄像机拍摄后再由工作人员进行人工定位的繁琐工序，提高了定位效率。

Description

一种室内定位方法及其系统
技术领域
本发明实施例属于视频监控定位领域，尤其涉及一种室内定位方法及系统。
背景技术
随着蓝牙应用的不断发展，目前大部分的智能移动终端都已支持蓝牙4.0以上标准，蓝牙4.0标准包含两个蓝牙标准，准确的说，是一个双模的标准，它包含传统蓝牙部分(也有称之为经典蓝牙Classic Bluetooth)和低功耗蓝牙部分(Bluetooth Low Energy)。传统蓝牙是在之前的1.0.1.2，2.0+EDR,2.1+EDR,3.0+EDR等基础上发展和完善起来的，低功耗蓝牙是Nokia的Wibree标准上发展起来的，利用蓝牙技术来进行定位的方法已经越来越普遍。
定位技术可分为主动定位和被动定位，主动定位是指客户端主动查询自己当前所在的位置，如手机GPS定位、基站定位等。被动定位一般指客户端在有意识或无意识情况下发出信号，由监控设备主动接收信号；但现有的被动监控设备较为复杂，并且需要人工参与客户端的具体定位过程，因此，导致操作繁琐，定位效率低下。
故，需要提供一种新的定位方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种室内定位方法及系统，旨在解决现有的方法中，用于实施被动定时监控设备复杂，还必须由工作人员参与，从而导致操作繁琐，定位效率低的问题。
本发明实施例第一方面，提供了一种室内定位方法，所述方法包括：
摄像机接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙扫描附近的蓝牙设备；
摄像机读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
监控系统确定所述蓝牙设备的位置。
本发明实施例的第二方面，提供一种室内定位系统，所述系统包括：
摄像机，用于接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙芯片扫描附近的蓝牙设备；
所述摄像机还用于，读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
监控系统，用于确定所述蓝牙设备的位置。
在本发明实施例中，摄像机接收到监控系统发送的扫描命令后，开启预先设置的蓝牙芯片，然后对附近的蓝牙设备进行扫描。摄像机将接收到的扫描参数发送到监控系统，由监控系统根据所述参数确定附近蓝牙设备的位置。本实施例中由于预先在摄像机上设置了蓝牙芯片，使得利用所述方法在实现蓝牙设备的被动监控时，由摄像机对用户进行拍摄，蓝牙芯片进行定位，避免了摄像机拍摄后再由工作人员进行人工定位的繁琐工序，提高了定位效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种室内定位方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的一种室内定位方法的定位效果图。
图3是本发明第二实施例提供的一种室内定位系统的示意图。
图4是本发明第二实施例提供的一种室内定位系统的结构图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，摄像机接收系统发送的扫描指令后，启动预先设置的蓝牙，对周围的蓝牙设备进行扫描；然后接收扫描结果，对扫描结果处理后，发送至监控系统，监控系统根据所接收的扫描信息计算出扫描设备的位置。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种室内定位方法的流程图，详述如下：
步骤S11，摄像机接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙扫描附近的蓝牙设备；
该步骤中，为实现通过蓝牙扫描，首先需要在摄像机硬件上加入蓝牙芯片，在接收到监控系统发送的扫描指令后，多台摄像机同时开启预先设置的蓝牙芯片，对周围的开启蓝牙功能的智能终端进行扫描。目前市场上的大部分智能终端均已支持蓝牙4.0(或者更高版本)，当用户打开智能终端上的蓝牙功能开关时，摄像机便可通过蓝牙芯片搜索到开启蓝牙功能的智能终端。
优选地，所述S11中预先设置的蓝牙为蓝牙BR/EDR或者BLE。
在对摄像机设置蓝牙芯片时，优先选择蓝牙BR/EDR(蓝牙基本速率/增强数据率)或者蓝牙BLE(低能耗蓝牙，Bluetooh Low Energy)；在摄像机上预先设置蓝牙BR/EDR或者BLE后，只要附近的智能设备开启蓝牙功能，都可以被摄像机上的蓝牙模块主动扫描到。
步骤S12，摄像机读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
可选地，所述步骤S12具体包括：
B1、摄像机获取至少一次扫描蓝牙设备得到的至少一次信号强度；
B2、摄像机对所述至少一次信号强度进行优化处理，得到优化后信号强度；
B3、摄像机将优化后信号强度、所述蓝牙设备的物理地址、类型以及名称作为返回参数上传至监控系统。
具体地，多台摄像机通过蓝牙芯片搜索附近蓝牙设备，所述蓝牙芯片的搜索过程通过蓝牙协议栈中的蓝牙主机控制器接口HCI(Host Cntroller Interface)层负责，然后对搜索到的蓝牙设备进行扫描。由于环境中往往存在多径、散射、障碍物、电磁干扰等不稳定因素，使得扫描得到的信号强度RSSI值不稳定，具有较大的波动性，因此，通常每次摄像机在接收到监控系统发送的扫描指令后，需要进行多次扫描，然后对获取到的多个信号强度RSSI(Received Signal Strength Indication)值进行滤波优化处理，得到优化后的信号强度RSSI值。在进行滤波优化时，摄像机接收一个周期(例如，一个周期设定为1s)内蓝牙芯片的扫描信号强度，经优化模块对所接受到的信号强度值进行计算(计算时所采用的算法优选为卡尔曼滤波算法)，然后输出一个最接近真实情况的信号强度值，即，优化后信号强度值。
摄像机的MCU接收所述优化后信号强度值，同时接收扫描返回的蓝牙设备的物理地址、类型以及名称等返回参数，并将上述返回参数发送至监控系统。
可选地，在摄像机上传返回参数至监控系统时，所述摄像机确定所述蓝牙设备的标识和当前时间；摄像机将所述蓝牙设备的标识和当前时间上传至监控系统。
摄像机MCU接收到返回参数后，添加所扫描蓝牙设备的标识及当前的时间信息，然后再连同所述返回参数一起发送至监控系统。由于添加所扫描蓝牙设备的标识和当前时间信息，因此，方便后续用户对某一时刻所述蓝牙设备位置的查找。
步骤S13，监控系统确定所述蓝牙设备的位置。
可选地：所述步骤S13具体包括：
C1、所述监控系统通过三角定位算法计算出所述蓝牙设备与所述摄像机的相对位置；
C2、结合预先设置的摄像机位置拓扑图确定所述蓝牙设备的具体位置。
具体地，监控设备接收到摄像机发送的返回参数后，通过定位算法计算出蓝牙设备与多个摄像机的相对距离。例如在通过三角定位算法计算时，监控系统利用信号强度随传播距离的增大逐渐衰减的原理，监控系统获取其系统下多台摄像机对同一蓝牙设备的信号强度值，根据该多台摄像机发送的返回参数中优化后的信号强度值计算蓝牙设备与每台摄像机的相对距离。然后再根据预先设置的摄像机位置拓扑图计算出蓝牙设备的具体位置。其中，所述摄像机位置拓扑图中包括每台摄像机的相对距离，摄像机距离监控系统的位置以及摄像机安装位置与附近固定设施之间的距离。则蓝牙设备的具体位置为该蓝牙设备与各个摄像机或固定设施的相对位置。
为了更清楚的描述本实施例的定位过程，下面结合具体示例进行说明：
图2是本实施例的定位效果图，如图2中摄像机启动蓝牙芯片对附近开启蓝牙功能的智能手机进行扫描后，向监控系统发送返回参数，监控系统根据接收到的返回参数中信号强度，计算出智能手机与每台摄像机的距离。再根据摄像机之间的距离、摄像机与附近固定设施，例如饭店、洗手间及服装店之间距离、以及上述固定设施间距离确定出智能手机的具体位置，所述智能手机的具体位置代表了其持有者的具体位置。
本发明第一实施例中，通过在摄像机中设置蓝牙芯片，然后利用多台摄像机同时通过蓝牙芯片对附近蓝牙设备进行扫描，获取扫描到的蓝牙设备的信号强度等信息，并反馈给监控系统；由监控系统确定出蓝牙设备的具体位置。采用本实施例所述方法实现对蓝牙设备定位时，若用户进入监控区域，只要其所携带的智能设备开启了蓝牙功能，便会被监控系统发现，监控系统通过不断的发出扫描命令，实时的获取其位置信息，进而获取其运动轨迹，一直到他离开该区域；在实现蓝牙设备的被动监控时，由摄像机对用户进行拍摄，蓝牙芯片进行定位，避免了摄像机拍摄后再由工作人员进行人工定位的繁琐工序，提高了定位效率。
应理解，在本发明实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二：
图3示出了本发明第二实施例提供的一种定位系统的示意图，该定位系统可应用于各种终端中，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
如图3所示，多台摄像机同时接收监控系统发送的扫描指令后，启动预先设置的蓝牙，对周围的蓝牙设备进行扫描；这样同一台蓝牙设备可同时被多台摄像机中蓝牙芯片扫描到，然后由摄像机接收扫描的返回参数，对返回参数处理后，发送至监控系统，监控系统根据所接收的扫描信息计算出蓝牙设备与多台摄像机的相对位置后，根据摄像机的安装位置确定出蓝牙设备的具体位置。
图4示出了本发明第二实施例提供的一种定位系统的结构图，详述如下：
该室内定位系统中包括：摄像机21,，监控系统22。其中：
摄像机21，用于接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙芯片扫描附近的蓝牙设备；
为实现通过蓝牙扫描，首先需要在摄像机21的硬件上加入蓝牙芯片，在接收到监控系统发送的扫描指令后，多台摄像机同时开启预先设置的蓝牙芯片，对周围的开启蓝牙功能的智能终端进行扫描。目前市场上的大部分智能终端均已支持蓝牙4.0(或者更高版本)，当用户打开智能终端上的蓝牙功能开关时，摄像机便可通过蓝牙芯片搜索到开启蓝牙功能的智能终端。
优选地，所述摄像机21中，预先设置的蓝牙芯片为蓝牙BR/EDR或者BLE。
所述摄像机21还用于，读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
优选地，所述摄像机21，用于读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统时，具体包括：
信号强度获取模块，用于获取至少一次扫描蓝牙设备得到的至少一次信号强度；
信号强度优化模块，用于对所述至少一次信号强度进行优化处理，得到优化后信号强度；
返回参数上传模块，用于将优化后信号强度、所述蓝牙设备的物理地址、类型以及名称作为返回参数上传至监控系统。
优选地，所述返回参数上传模块，包括：
标识和时间确定模块，用于确定所述蓝牙设备的标识和当前时间；
标识和时间上传模块，用于将所述蓝牙设备的标识和当前时间上传至监控系统。
具体地，多台摄像机通过蓝牙芯片搜索附近蓝牙设备，所述蓝牙芯片的搜索过程通过蓝牙协议栈中的蓝牙主机控制器接口HCI(Host Cntroller Interface)层负责，然后对搜索到的蓝牙设备进行扫描。由于环境中往往存在多径、散射、障碍物、电磁干扰等不稳定因素，使得扫描得到的信号强度RSSI(Received Signal Strength Indication)值不稳定，具有较大的波动性，因此，通常每次摄像机在接收到监控系统发送的扫描指令后，需要进行多次扫描，然后对获取到的多个信号强度RSSI值进行滤波优化处理，得到优化后的信号强度RSSI值。在进行滤波优化时，摄像机接收一个周期(例如，一个周期设定为1s)内蓝牙芯片的扫描信号强度，经优化模块对所接受到的信号强度值进行计算(计算时所采用的算法优选为卡尔曼滤波算法)，然后输出一个最近真实情况的信号强度值，即，优化后信号强度值。
摄像机的MCU接收所述优化后信号强度值，摄像机中标识和时间上传模块，添加所扫描蓝牙设备的标识及当前的时间信息，然后再连同所述返回参数一起发送至监控系统。方便后续用户对某一时刻所述蓝牙设备位置的查找。
监控系统22，用于确定所述蓝牙设备的位置。
优选地，所述监控系统22具体包括：
相对位置确定单元，用于通过三角定位算法计算出所述蓝牙设备与所述摄像机的相对位置；
具体位置确定单元，用于结合摄像机位置拓扑图确定所述蓝牙设备的具体位置。
具体地，监控系统接收到摄像机发送的返回参数后，相对位置确定单元通过定位算法计算出蓝牙设备与多个摄像机的相对距离。例如在通过三角定位算法计算时，监控系统利用信号强度随传播距离的增大逐渐衰减的原理，监控系统获取其系统下多台摄像机对同一蓝牙设备的信号强度值，根据该多台摄像机发送的返回参数中优化后的信号强度值计算蓝牙设备与每台摄像机的相对距离。然后由再具体位置确定单元根据预先设置的摄像机位置拓扑图计算出蓝牙设备的具体位置。其中，所述摄像机位置拓扑图中包括每台摄像机的相对距离，摄像机距离监控系统的位置以及摄像机安装位置与附近固定设施之间的距离。则蓝牙设备的具体位置为该蓝牙设备与各个摄像机或固定设施的相对位置。
本发明第二实施例中，通过在摄像机中设置蓝牙芯片，然后利用多台摄像机同时通过蓝牙芯片对附近蓝牙设备进行扫描，获取扫描到的蓝牙设备的信号强度等信息，并反馈给监控系统；由监控系统确定出蓝牙设备的具体位置。采用本实施例所述方法实现对蓝牙设备定位时，若用户进入监控区域，只要其所携带的智能设备开启了蓝牙功能，便会被监控系统发现，监控系统通过不断的发出扫描命令，实时的获取其位置信息，进而获取其运动轨迹，一直到他离开该区域；在实现蓝牙设备的被动监控时，由摄像机对用户进行拍摄，蓝牙芯片进行定位，避免了摄像机拍摄后再由工作人员进行人工定位的繁琐工序，提高了定位效率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室内定位方法，其特征在于，所述方法包括：
摄像机接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙扫描附近的蓝牙设备；
摄像机读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
监控系统确定所述蓝牙设备的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置的蓝牙为蓝牙BR/EDR或者BLE。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像机读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统，具体包括：
摄像机获取至少一次扫描蓝牙设备得到的至少一次信号强度；
摄像机对所述至少一次信号强度进行优化处理，得到优化后信号强度；
摄像机将优化后信号强度、所述蓝牙设备的物理地址、类型以及名称作为返回参数上传至监控系统。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述摄像机将优化后得到的信号强度、所述蓝牙设备的物理地址、类型以及名称作为返回参数上传至监控系统时，包括：
摄像机确定所述蓝牙设备的标识和当前时间；
摄像机将所述蓝牙设备的标识和当前时间上传至监控系统。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控系统确定所述蓝牙设备的位置，具体包括：
所述监控系统通过三角定位算法计算出所述蓝牙设备与所述摄像机的相对位置；
结合预先设置的摄像机位置拓扑图确定所述蓝牙设备的具体位置。
6.一种室内定位系统，其特征在于，所述系统包括：
摄像机，用于接收监控系统发送的扫描指令，根据所述扫描指令开启预先设置的蓝牙芯片扫描附近的蓝牙设备；
所述摄像机还用于，读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统；
监控系统，用于确定所述蓝牙设备的位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述摄像机中，预先设置的蓝牙芯片为蓝牙BR/EDR或者BLE。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述摄像机用于读取扫描结果的返回参数，并上传所述返回参数至监控系统时，具体包括：
信号强度获取模块，用于获取至少一次扫描蓝牙设备得到的至少一次信号强度；
信号强度优化模块，用于对所述至少一次信号强度进行优化处理，得到优化后信号强度；
返回参数上传模块，用于将优化后信号强度、所述蓝牙设备的物理地址、类型以及名称作为返回参数上传至监控系统。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述返回参数上传模块，包括：
标识和时间确定模块，用于确定所述蓝牙设备的标识和当前时间；
标识和时间上传模块，用于将所述蓝牙设备的标识和当前时间上传至监控系统。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监控系统，具体包括：
相对位置确定单元，用于通过三角定位算法计算出所述蓝牙设备与所述蓝牙芯片的相对位置；
具体位置确定单元，用于结合预先设置的蓝牙芯片位置拓扑图确定所述蓝牙设备的具体位置。
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