CN115752466A - 室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质 - Google Patents

室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质。其中，该室内目标对象定位方法包括：当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系；在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量；基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。通过该室内目标对象定位方法解决了现有室内目标对象定位方法时效性低的问题，提高了对室内目标对象定位结果的准确性。

Description

室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质
技术领域
本发明涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质。
技术背景
现有室内目标对象定位方法通常利用惯性传感器测量的加速度值进行积分计算得到室内目标对象相对于起始位置的位移后，再通过经验数据消除位移的误差值，以确定目标对象在室内的具体位置，但是通过经验数据来消除误差的方式会因时效性低而导致定位结果不准确的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质，以解决现有的室内目标对象定位方法时效性低的问题，从而提高对室内目标对象定位结果的准确性。
第一方面，本申请实施例提供一种室内目标对象定位方法，包括：
当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系；
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量；
基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。
在一种可能的实施方式中，所述目标对象携带有至少两个传感器，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
实时检测在预设时间段内所述传感器的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的所述传感器采集的所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。
在一种可能的实施方式中，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述位移和所述夹角分别计算所述位移在所述三个坐标轴上的位移分量。
在一种可能的实施方式中，所述目标对象携带有至少两个位移传感器和至少两个惯性传感器，所述位移传感器用于采集所述位移，所述惯性传感器用于采集所述夹角，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角，包括：
实时检测所述位移传感器、所述惯性传感器在预设时间段内的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器和信号强度最大的所述惯性传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器采集的所述目标对象的位移、信号强度最大的所述惯性传感器采集的所述位移分别与所述三个坐标轴的夹角。
在一种可能的实施方式中，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的每步位移、所述每步位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述每步位移和所述夹角计算所述每步位移在所述三个坐标轴上的每步位移分量；
分别累加所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的所述每步位移分量，分别得到所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的位移分量。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述位移分量确定所述目标对象的位置包括：
分别累加所述三个坐标轴上的所述位移分量，分别得到所述目标对象在所述三个坐标轴上的总位移分量；
基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置，包括：
分别基于所述三个坐标轴上的所述总位移分量确定所述目标对象位于所述空间坐标系的坐标点。
第二方面，本申请实施例提供一种监控设备，所述监控设备包括处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上任一项所述的室内目标对象定位方法的步骤。
第三方面，本申请实施例提供一种室内目标对象定位系统，包括：传感器和如上所述的监控设备，所述传感器和所述监控设备通信连接。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上任一项所述的室内目标对象定位方法。
本申请实施例公开了室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质，其中，该室内目标对象定位方法包括：当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系；在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量；基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。该室内目标对象定位方法解决了现有室内目标对象定位方法时效性低的问题，提高了对室内目标对象定位结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为本申请实施例提供的室内目标对象定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的目标对象在空间坐标系中移动的示意图；
图3为本申请实施例提供的监控设备的示意性框图；
图4为本申请实施例提供的室内目标对象定位系统的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本申请实施例提供一种室内目标对象定位方法、监控设备、定位系统及存储介质。其中，该室内目标对象定位方法用于对室内空间的人或物体进行定位。例如，该室内目标对象定位方法可用于在室内发生火灾、地震、矿井下发生灾难等情况下对救援人员和救生犬的定位。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的室内目标对象定位方法的流程示意图，该室内目标对象定位方法应用于监控设备。如图1所示，该室内目标对象定位方法包括步骤S100至步骤S300。
步骤S100、当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系。
其中，所述目标对象包括在室内移动的人或物，所述空间坐标系包括任意的空间坐标系，优选地，所述空间坐标系为空间直角坐标系。
需要说明的是，所述室内空间为陌生的环境，室外空间为熟悉的环境，所述位置信息是指所述目标对象由室外进入室内空间的瞬间，室外的位置信息。在检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置，并以所述位置信息建立空间坐标系可以提高对所述目标对象定位的准确性。
示例性地，如图2所示，所述目标对象为人，当检测到人进入室内空间时，获取人由室外进入室内空间的瞬间，人在室外的位置信息，并根据获取的位置信息建立空间坐标系。可以理解地，人在室内空间的运动可以视为在建立的空间坐标系内的运动。
步骤S200、在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。
可以理解地，步骤S200是指在所述目标对象的移动过程中每间隔相同的时间段获取所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，例如，在所述目标对象的移动过程中每间隔5S获取所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。且间隔的时间段越短，对所述目标对象的定位越准确。
在一些实施方式中，所述目标对象携带有至少两个传感器，步骤S200包括步骤S210至步骤S220，以提高对室内目标对象定位的准确性。
步骤S210、实时检测在预设时间段内所述传感器的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述传感器。
步骤S220、获取在预设时间段内信号强度最大的所述传感器采集的所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。
可以理解地，每个所述传感器的信号强度都会随位置的变化而变化，所述目标对象携带至少两个传感器，可以防止只携带一个传感器时，因传感器的信号强度变弱而导致的定位结果不准确的问题。
需要说明的是，所述传感器可以是智能手机，也可以是可穿戴设备。
在一些实施例中，步骤S200包括步骤S230至步骤S240，以提高对所述目标对象定位的准确性。
步骤S230、在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角。
步骤S240、基于所述位移和所述夹角分别计算所述位移在所述三个坐标轴上的位移分量。
可以理解地，分别用所述位移乘以所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角的余弦值，即可得到所述位移在所述三个坐标轴上的位移分量。
示例性地，所述位移为△S，所述三个坐标轴分别为X轴、Y轴、Z轴，所述位移分别与X、Y、Z三个坐标轴的夹角为θx、θy、θz，则所述位移在X、Y、Z三个坐标轴上的位移分量分别为△Sx＝△S*cosθx、△Sy＝△S*cosθy、△Sz＝△S*cosθz。
在一些实施例中，所述目标对象携带有至少两个位移传感器和至少两个惯性传感器，所述位移传感器用于采集所述位移，所述惯性传感器用于采集所述夹角，步骤S230包括步骤S231至步骤S232，以提高对所述目标对象定位的准确性。
步骤S231、实时检测所述位移传感器、所述惯性传感器在预设时间段内的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器和信号强度最大的所述惯性传感器。
步骤S231、获取在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器采集的所述目标对象的位移、信号强度最大的所述惯性传感器采集的所述位移分别与所述三个坐标轴的夹角。
可以理解地，每个所述位移传感器、所述惯性传感器的信号强度都会随位置的变化而变化，所述目标对象携带至少两个位移传感器和至少两个惯性传感器，可以防止只携带一个位移传感器和一个惯性传感器时，因传感器的信号强度变弱而导致的定位结果不准确的问题。
在一些实施例中，步骤S200包括步骤S250至步骤S270，以提高对所述目标对象定位的准确性。
步骤S250、在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的每步位移、所述每步位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
步骤S260、基于所述每步位移和所述夹角计算所述每步位移在所述三个坐标轴上的每步位移分量；
步骤S270、分别累加所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的所述每步位移分量，分别得到所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的位移分量。
步骤S300、基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。
具体地，步骤S300包括步骤S310至步骤S320。
步骤S310、分别累加所述三个坐标轴上的所述位移分量，分别得到所述目标对象在所述三个坐标轴上的总位移分量。
可以理解地，所述三个坐标轴上的总位移分量是指所述目标对象在室内移动一段时间后，所述目标对象分别在所述三个坐标轴上的总位移分量。
可以理解地，一段连续的时间段会被分割成多个所述预设时间段，分别累加所述三个坐标轴上的所述位移分量是指在所述目标对象在室内移动一段时间后，分别累加所述目标对象在这段时间内的每个所述预设时间段内在所述三个坐标轴上的所述位移分量。
步骤S320、基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置。具体地，分别基于所述三个坐标轴上的所述总位移分量确定所述目标对象位于所述空间坐标系的坐标点，所述坐标点即为所述目标对象的位置。
本申请实施例公开的室内目标对象定位方法，通过在所述目标对象移动的过程中实时记录在连续的预设时间段内所述目标对象在所述三个坐标轴上的位移分量，并基于所述位移分量确定所述目标对象在室内的位置，解决了现有的室内目标对象定位方法时效性低的问题，从而提高对室内目标对象定位结果的准确性，同时实现了不依赖外部环境就可以在陌生的室内环境中实现对目标对象的定位。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的监控设备10的示意性框图，如图3所示，监控设备10包括处理器101、存储器102、存储在存储器102上并可被处理器101执行的计算机程序以及用于实现处理器101和存储器102之间的连接通信的数据总线103。
其中，存储器102可以包括非易失性存储介质和内存储器。非易失性存储介质可存储计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器101执行时，可使得处理器101执行上述任一种室内目标对象定位方法。
处理器101用于提供计算和控制能力，支撑整个监控设备10的运行。
内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器101执行时，可使得处理器101执行上述任一种室内目标对象定位方法。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所涉及的监控设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解的是，处理器101可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器101还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中，在一些实施例中，处理器101用于运行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：
当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系；
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量；
基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。
在一些实施例中，所述目标对象携带有至少两个传感器，处理器101在实现在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量时，用于实现：
实时检测在预设时间段内所述传感器的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的所述传感器采集的所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。
在一些实施例中，处理器101在实现在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量时，用于实现：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述位移和所述夹角分别计算所述位移在所述三个坐标轴上的位移分量。
在一些实施例中，所述目标对象携带有至少两个位移传感器和至少两个惯性传感器，所述位移传感器用于采集所述位移，所述惯性传感器用于采集所述夹角，处理器101在实现在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角时，用于实现：
实时检测所述位移传感器、所述惯性传感器在预设时间段内的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器和信号强度最大的所述惯性传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的位移传感器采集的所述目标对象的位移、信号强度最大的惯性传感器采集的所述位移分别与所述三个坐标轴的夹角。
在一些实施例中，处理器101在实现在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量时，用于实现：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的每步位移、所述每步位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述每步位移和所述夹角计算所述每步位移在所述三个坐标轴上的每步位移分量；
分别累加所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的所述每步位移分量，分别得到所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的位移分量。
在一些实施例中，处理器101在实现基于所述位移分量确定所述目标对象的位置时，用于实现：
分别累加所述三个坐标轴上的所述位移分量，分别得到所述目标对象在所述三个坐标轴上的总位移分量；
基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的室内目标对象定位系统100的示意性框图。如图4所示，本申请实施例提供的室内目标对象定位系统100包括上述实施例提供的监控设备10和传感器20。
其中，监控设备10上设有无线通信模块30，传感器20采集到所述目标对象的移动数据后，将所述移动数据通过无线通信模块30发送给监控设备10，监控设备10通过无线通信模块30接收传感器20发送的所述移动数据后对所述移动数据进行处理。
其中，无线通信模块30可以为5G/4G网络、WIFI网络和蓝牙等中的任一种。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器实现如本申请实施例提供的室内目标对象定位方法。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的监控设备10的内部存储单元，例如所述监控设备10的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述监控设备10的外部存储设备，例如所述监控设备10配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室内目标对象定位方法，其特征在于，应用于监控设备，所述方法包括：
当检测到目标对象进入室内空间时，获取所述目标对象的位置信息，并根据所述位置信息建立空间坐标系；
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量；
基于所述位移分量确定所述目标对象的位置。
2.根据权利要求1所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述目标对象携带有至少两个传感器，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
实时检测在预设时间段内所述传感器的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的所述传感器采集的所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量。
3.根据权利要求1所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述位移和所述夹角分别计算所述位移在所述三个坐标轴上的位移分量。
4.根据权利要求3所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述目标对象携带有至少两个位移传感器和至少两个惯性传感器，所述位移传感器用于采集所述位移，所述惯性传感器用于采集所述夹角，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的位移、所述位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角，包括：
实时检测所述位移传感器、所述惯性传感器在预设时间段内的信号强度，并筛选出在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器和信号强度最大的所述惯性传感器；
获取在预设时间段内信号强度最大的所述位移传感器采集的所述目标对象的位移、信号强度最大的所述惯性传感器采集的所述位移分别与所述三个坐标轴的夹角。
5.根据权利要求1所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象在所述空间坐标系的三个坐标轴上的位移分量，包括：
在所述目标对象的移动过程中实时获取在预设时间段内所述目标对象的每步位移、所述每步位移分别与所述三个坐标轴之间的夹角；
基于所述每步位移和所述夹角计算所述每步位移在所述三个坐标轴上的每步位移分量；
分别累加所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的所述每步位移分量，分别得到所述目标对象在预设时间段内在所述三个坐标轴上的位移分量。
6.根据权利要求1至5任一项所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述基于所述位移分量确定所述目标对象的位置包括：
分别累加所述三个坐标轴上的所述位移分量，分别得到所述目标对象在所述三个坐标轴上的总位移分量；
基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置。
7.根据权利要求1所述的室内目标对象定位方法，其特征在于，所述基于所述总位移分量确定所述目标对象的位置，包括：
分别基于所述三个坐标轴上的所述总位移分量确定所述目标对象位于所述空间坐标系的坐标点。
8.一种监控设备，其特征在于，包括：
所述监控设备包括处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的室内目标对象定位方法的步骤。
9.一种室内目标对象定位系统，其特征在于，包括：传感器和如权利要求8所述的监控设备，所述传感器和所述监控设备通信连接。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的室内目标对象定位方法。
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