一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，包括以下步驟：(1)根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)監(jiān)測范圍構(gòu)建視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)；(2)通過所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置動(dòng)態(tài)選取最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合；(3)獲取所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息，根據(jù)所述相對(duì)位置信息計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。通過利用視頻監(jiān)控點(diǎn)位信息，聯(lián)合計(jì)算被監(jiān)控移動(dòng)目標(biāo)，減弱其他因素帶來的位置計(jì)算精度影響，從而獲取移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)，達(dá)到對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)高精度實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控的目的。
【專利說明】
一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的趨勢下，各類應(yīng)用在蓬勃發(fā)展，特別是嵌入了位置服務(wù)功能的應(yīng)用后，更實(shí)現(xiàn)了爆發(fā)式增長，微信、微博、移動(dòng)閱讀、移動(dòng)游戲等應(yīng)用，為百姓生活提供著極大的便利。而借助視頻監(jiān)控技術(shù)提高位置計(jì)算精度，并克服某些特殊情況下無法完全依靠直接定位(直接定位:在移動(dòng)目標(biāo)上加載位置坐標(biāo)接收機(jī))方式取得位置坐標(biāo)的困難，借助于視頻監(jiān)控技術(shù)間接獲取移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)的方法能實(shí)現(xiàn)位置信息和圖像信息的聯(lián)合計(jì)算，從而獲取移動(dòng)目標(biāo)的位置坐標(biāo)，將更加存進(jìn)各類應(yīng)用向著實(shí)用化的角度深入發(fā)展。
[0003]中國專利CN201410079094.6公開了一種采用多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的方法，在現(xiàn)有的一般采用單攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤方法的基礎(chǔ)上，采用多攝像機(jī)多個(gè)視角同時(shí)跟蹤同一區(qū)域的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，利用多視角對(duì)單一視角發(fā)生遮擋的目標(biāo)加以區(qū)分并定位，首先確定各個(gè)攝像機(jī)圖像中公共平面區(qū)域?yàn)楦鱾€(gè)攝像機(jī)圖像的主平面，并計(jì)算主平面之間的單應(yīng)性矩陣，然后以其中目標(biāo)遮擋權(quán)重最大的攝像機(jī)圖像的主平面為映射主平面，其余攝像機(jī)圖像針對(duì)該映射住平面進(jìn)行單應(yīng)性映射。利用單應(yīng)性關(guān)系，通過其余攝像機(jī)圖像中的目標(biāo)跟蹤信息獲得遮擋權(quán)重最大的目標(biāo)的跟蹤信息，針對(duì)存在遮擋情況下目標(biāo)跟蹤失敗的問題，提高了目標(biāo)跟蹤的準(zhǔn)確率。這一現(xiàn)有技術(shù)雖然解決了存在遮擋情況下的目標(biāo)跟蹤問題，顯然并不能獲得目標(biāo)的精確運(yùn)動(dòng)軌跡，因?yàn)閮H僅是通過平面之間的映射關(guān)系，缺乏參照坐標(biāo)體系，從而不能精確地對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置進(jìn)行計(jì)算。
[0004]中國專利CN201510381193.4公開了一種利用攝像頭成像對(duì)移動(dòng)目標(biāo)精準(zhǔn)定位的系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端、包含2個(gè)攝像頭的攝像頭單元、位置分析服務(wù)器;所述移動(dòng)終端向所述位置分析服務(wù)器發(fā)送移動(dòng)目標(biāo)特征圖像;所述移動(dòng)目標(biāo)特征圖像包含持有所述移動(dòng)終端的移動(dòng)目標(biāo)的外部特征部位;所述攝像頭單元中的所述2個(gè)攝像頭獲取一個(gè)區(qū)域的場景圖像；所述場景圖像為所述2個(gè)攝像頭同一時(shí)刻獲取的，并包含所述移動(dòng)目標(biāo)的所述外部特征部位的2幅圖像;所述攝像頭單元將所述場景圖像傳輸給所述位置分析服務(wù)器;所述位置分析服務(wù)器對(duì)所述場景圖像進(jìn)行分析，獲取所述移動(dòng)目標(biāo)的精確位置信息。這一現(xiàn)有技術(shù)利用雙攝像頭對(duì)移動(dòng)目標(biāo)分別進(jìn)行定位，然后通過兩個(gè)坐標(biāo)的加權(quán)平均獲得更高的精度。然而，通過圖像分析獲得的位置信息本身精度較低，而且從不同的角度拍攝的兩個(gè)圖像，對(duì)于基礎(chǔ)參考坐標(biāo)的選擇難度大，不同的視角會(huì)造成圖像中位置信息的誤差。
[0005]實(shí)際應(yīng)用中由于環(huán)境條件特殊性總不能非常精確的獲取移動(dòng)目標(biāo)的精確位置，主要不利條件包括受山體影響等復(fù)雜地形條件、定位設(shè)備信號(hào)不足以及目標(biāo)移動(dòng)規(guī)律和速度復(fù)雜等，而且某些移動(dòng)目標(biāo)本身并不方便搭載位置坐標(biāo)接收設(shè)備，例如受監(jiān)控的動(dòng)物或者特殊人員以及其他移動(dòng)目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在難以通過視頻監(jiān)控技術(shù)獲得高精度移動(dòng)目標(biāo)位置信息的技術(shù)問題，提供了一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，通過利用視頻監(jiān)控點(diǎn)位信息，聯(lián)合計(jì)算被監(jiān)控移動(dòng)目標(biāo)，減弱其他因素帶來的位置計(jì)算精度影響，從而獲取移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)，達(dá)到對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)高精度實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控的目的。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，提出了如下技術(shù)方案:
[0008]—種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，包括以下步驟:
[0009]S1、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)監(jiān)測范圍構(gòu)建視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)；
[0010]S2、通過所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置動(dòng)態(tài)選取最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合；
[0011 ] S3、獲取所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息，根據(jù)所述相對(duì)位置信息計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。
[0012]可選的，按照固定時(shí)間間隔或者指定時(shí)間再次循環(huán)步驟S1、S2、S3，重新根據(jù)所述移動(dòng)目標(biāo)的最新位置選擇最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合，循環(huán)計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo);從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取，并能夠?qū)σ苿?dòng)目標(biāo)的移動(dòng)位置實(shí)時(shí)跟蹤定位。
[0013]可選的，所述步驟SI包括子步驟:
[0014]S11、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)性質(zhì)和移動(dòng)情況設(shè)定移動(dòng)監(jiān)測范圍，所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的外接矩形坐標(biāo)(xOl，yl，x03，y03)；
[0015]S12、根據(jù)視頻監(jiān)測設(shè)備參數(shù)在所述移動(dòng)監(jiān)測范圍內(nèi)設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)備的均勻矩形分布網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行編號(hào)；
[0016]S13、利用GPS或者北斗系統(tǒng)的終端接收設(shè)備，獲取每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的位置信息，并形成監(jiān)測設(shè)備平面坐標(biāo)矩陣數(shù)組。
[0017]有效距離是布設(shè)視頻監(jiān)測設(shè)備的重要依據(jù)，設(shè)有效距離為d，考慮精度要求及每個(gè)位置都能找到有效監(jiān)控范圍內(nèi)的視頻監(jiān)測設(shè)備，并確保一定的數(shù)量，因此，需要的視頻監(jiān)測設(shè)備總數(shù)N約為:
[0018]N=[(x03-x01)/d+l]*[(y03_y01)/d+l]
[0019]其中，(x03-x01)/d為X方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值；
[0020](y03_y01)/d為y方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值。
[0021 ] 可選的，所述步驟S2包括子步驟:
[0022]S21、所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的視頻數(shù)據(jù)；
[0023]S22、通過計(jì)算分析所述視頻數(shù)據(jù)獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息；
[0024]S23、根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置信息，選擇最接近所述移動(dòng)目標(biāo)的一組視頻監(jiān)測設(shè)備。
[0025]可選的，所述步驟S3包括子步驟:
[0026]S31、利用設(shè)置在每一個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備上的激光測距裝置獲得所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息；
[0027]S32、根據(jù)所述相對(duì)位置信息，計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的相對(duì)平面坐標(biāo)；
[0028]S33、根據(jù)所述相對(duì)平面坐標(biāo)計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。
[0029]可選的，當(dāng)所述移動(dòng)目標(biāo)位于所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備組成；
[0030]當(dāng)所述移動(dòng)目標(biāo)位于X方向或者y方向的兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備組成。
[0031]本發(fā)明方案提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0032]本發(fā)明通過建立多視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，并采用選擇最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的方法來獲取移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)平面坐標(biāo)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，而且大量移動(dòng)目標(biāo)(比如動(dòng)物、自然現(xiàn)象或其它生命體等)并不適合直接加載GPS(全球定位系統(tǒng))、北斗定位系統(tǒng)或者其他可以接收位置信息的設(shè)備，這種情況下，該方法能夠借助帶有激光測距裝置的視頻監(jiān)測設(shè)備快速進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)的定位，通過實(shí)時(shí)獲取移動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)位置信息，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)規(guī)律，并可以對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化管理，提高移動(dòng)目標(biāo)的管理效能，在視頻監(jiān)控領(lǐng)域以及移動(dòng)目標(biāo)信息化領(lǐng)域都具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是本發(fā)明實(shí)施過程流程圖；
[0035]圖2是視頻監(jiān)測設(shè)備均勻分布網(wǎng)絡(luò)圖；
[0036]圖3是背景差分方法獲取移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息示意圖；
[0037]圖4是移動(dòng)目標(biāo)位置示意圖一；
[0038]圖5是移動(dòng)目標(biāo)位置示意圖二；
[0039]圖6是移動(dòng)目標(biāo)位置示意圖三；
[0040]圖7是移動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)位置計(jì)算示意圖一；
[0041]圖8是移動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)位置計(jì)算示意圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為了使本領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例及實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0043]如圖1所示，一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，包括以下步驟:
[0044]S1、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)監(jiān)測范圍構(gòu)建視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)；
[0045]S2、通過所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置動(dòng)態(tài)選取最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合；
[0046]S3、獲取所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息，根據(jù)所述相對(duì)位置信息計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。
[0047]優(yōu)選地，按照固定時(shí)間間隔或者指定時(shí)間再次循環(huán)步驟S1、S2、S3，重新根據(jù)所述移動(dòng)目標(biāo)的最新位置選擇視頻監(jiān)測設(shè)備組合，循環(huán)計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo);從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取，并能夠?qū)σ苿?dòng)目標(biāo)的移動(dòng)位置實(shí)時(shí)跟蹤定位。
[0048]如圖1、2所示，所述步驟SI包括子步驟:
[0049]S11、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)性質(zhì)和移動(dòng)情況設(shè)定移動(dòng)監(jiān)測范圍，所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的外接矩形坐標(biāo)(xOl，yl，x03，y03)；
[0050]S12、根據(jù)視頻監(jiān)測設(shè)備參數(shù)在所述移動(dòng)監(jiān)測范圍內(nèi)設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)備的均勻矩形分布網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行編號(hào)；
[0051]S13、利用GPS或者北斗系統(tǒng)的終端接收設(shè)備，獲取每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的位置信息，并形成監(jiān)測設(shè)備平面坐標(biāo)矩陣數(shù)組。
[0052]優(yōu)選地，所述視頻監(jiān)測設(shè)備是攝像頭，根據(jù)攝像頭參數(shù)(移動(dòng)高度、角度、焦距以及有效距離)設(shè)計(jì)視頻監(jiān)測設(shè)備的均勻矩形分布網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行編號(hào);在視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置中，有效距離是布設(shè)視頻監(jiān)測設(shè)備的重要依據(jù)，設(shè)有效距離為d，考慮精度要求及每個(gè)位置都能找到有效監(jiān)控范圍內(nèi)的視頻監(jiān)測設(shè)備，并確保一定的數(shù)量，因此，需要的視頻監(jiān)測設(shè)備總數(shù)N約為:
[0053]N=[(x03-x01)/d+l]*[(y03_y01)/d+l]
[0054]其中，(x03-x01)/d為X方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值；
[0055](y03_y01)/d為y方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值。
[0056]如圖1所示，所述步驟S2包括子步驟:
[0057]S21、所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的視頻數(shù)據(jù)；
[0058]S22、通過計(jì)算分析所述視頻數(shù)據(jù)獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息；
[0059]S23、根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置信息，選擇最接近所述移動(dòng)目標(biāo)的一組視頻監(jiān)測設(shè)備。
[0060]如圖3所示，移動(dòng)目標(biāo)在移動(dòng)過程中，每個(gè)時(shí)刻都有特定的位置，設(shè)t時(shí)刻，移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)為(x，y);通過循環(huán)計(jì)算每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)獲得移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息，具體方法可以采用背景差分方法識(shí)別移動(dòng)目標(biāo)并判斷初步位置信息，通過不斷地比較每一個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的實(shí)時(shí)圖像與背景圖像(圖像中不具有移動(dòng)目標(biāo))，從而識(shí)別移動(dòng)目標(biāo)。然后選擇最接近的四個(gè)外接視頻監(jiān)測設(shè)備，如圖4所示，移動(dòng)目標(biāo)位于所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，選擇視頻監(jiān)測設(shè)備為(S22，s23，s32，s 33)作為最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合。特殊情況下，如圖5、圖6，移動(dòng)目標(biāo)位于X方向或者y方向的兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，具備相同的X坐標(biāo)，或者y坐標(biāo)，則僅需要兩個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備就可以確定移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)，從而最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備就是所述兩個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備。
[0061]如圖1所示，所述步驟S3包括子步驟:
[0062]S31、利用設(shè)置在每一個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備上的激光測距裝置獲得所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息；
[0063]S32、根據(jù)所述相對(duì)位置信息，計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的相對(duì)平面坐標(biāo)；
[0064]S33、根據(jù)所述相對(duì)平面坐標(biāo)計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。
[0065]具體地，如圖4、7所示，當(dāng)移動(dòng)目標(biāo)位于視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備組成，分別計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的相對(duì)平面坐標(biāo)。如圖7所示，選取的四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備分別為A，B，C和D，移動(dòng)目標(biāo)為0，四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備在某一時(shí)刻對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)測距離分別為Dl，D2，D3和D4，假設(shè)先基于計(jì)算視頻監(jiān)測設(shè)備C和D進(jìn)行計(jì)算，形成的三角形為COD三角形，由于已知COD三角形的三邊長度，根據(jù)三角形余弦定理可以計(jì)算出ODC和OCD的角度，進(jìn)而分別計(jì)算出移動(dòng)目標(biāo)O相對(duì)于設(shè)備D和設(shè)備C的X方向和y方向的相對(duì)距離，設(shè)為C Ax，CAy，以及DAx，DAy，計(jì)算公式如下:
[0066]D4*D4 = S3*S3+D3*D3-2*S3*D3cosZ0CD (I)
[0067]cosZ0CD = C Ax/D3(2)
[0068]根據(jù)(I)和(2)式可得:
[0069]C Δ X= (S3*S3+D3*D3_D4*D4)/2S3
[0070]同理，
[0071 ] D Δ X = (S3*S3+D4*D4_D3*D3)/2S3
[0072]SinZOCD = C Ay/D3(3)
[0073]根據(jù)(2)和(3)可得:
[0074]C Δ y = D3*( 1-C Δ x*C Δ x/(D3*D3))
[0075]同理，
[0076]D Δ y = D4*U_D Δ x*D Δ x/(D4*D4))
[0077]根據(jù)該ODC組成的三角形數(shù)據(jù)計(jì)算出的相對(duì)距離，可以得到移動(dòng)目標(biāo)的兩組相對(duì)平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)如下(設(shè)移動(dòng)目標(biāo)O的坐標(biāo)為X，y):
[0078]xcd = x3-CA X ycd = y3+C Δ y(根據(jù)C設(shè)備基準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算)
[0079]xdc = x4+D Δ χ ydc = y4+D Δ y(根據(jù)D設(shè)備基準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算)
[0080]同理，針對(duì)設(shè)備A與D，A與B，以及B與C，同樣可以組成另外的三個(gè)三角形，同樣分別得出另外三組相對(duì)平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0081]當(dāng)所述移動(dòng)目標(biāo)位于χ方向或者y方向的兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備組成；如圖7、8所示，以y方向坐標(biāo)相同為例，只需要計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)χ方向的精確值即可，根據(jù)距離測量示意圖，移動(dòng)目標(biāo)距離A設(shè)備與B設(shè)備的距離分別為Si和s2，可以快速計(jì)算出:
[0082]xab = xl+sl yab = yl(根據(jù)A設(shè)備基準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算)
[0083]xba = x2-s2 yba = y2(根據(jù)B設(shè)備基準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算)
[0084]如圖1所示，聯(lián)合計(jì)算，獲得移動(dòng)目標(biāo)高精度坐標(biāo)。對(duì)于計(jì)算所得移動(dòng)目標(biāo)的多個(gè)相對(duì)平面坐標(biāo)進(jìn)行χ方向和y方向均值計(jì)算，將平均值作為移動(dòng)目標(biāo)的高精度平面坐標(biāo)，減少系統(tǒng)誤差。
[0085]當(dāng)最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合為四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備時(shí)，可以獲得8組χ坐標(biāo)數(shù)據(jù)和8組y坐標(biāo)數(shù)據(jù)，假設(shè)移動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)為χ，y，8組χ?jǐn)?shù)據(jù)分別為χ I，x2，….，x8，8組y坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別為yI，y2，….，y8，則最后求得的移動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)為:
[0086]x=(xl+x2+....+x8)/8；
[0087]y = (y2+y2+....+y8)/8；
[0088]當(dāng)最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合為兩個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備時(shí)，計(jì)算移動(dòng)目標(biāo)坐標(biāo)為:
[0089]x=(xl+x2)/2; (y方向坐標(biāo)相同)或者
[0090]y = (y2+y2)/2; (χ方向坐標(biāo)相同)
[0091]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)監(jiān)測范圍構(gòu)建視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)； 52、通過所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置動(dòng)態(tài)選取最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合； 53、獲取所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息，根據(jù)所述相對(duì)位置信息計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，按照固定時(shí)間間隔或者指定時(shí)間循環(huán)步驟S1、S2、S3，重新根據(jù)所述移動(dòng)目標(biāo)的最新位置選擇最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合，循環(huán)計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，所述步驟SI包括子步驟: 511、根據(jù)移動(dòng)目標(biāo)性質(zhì)和移動(dòng)情況設(shè)定移動(dòng)監(jiān)測范圍，所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的外接矩形坐標(biāo)(xOl，yl，x03，y03)； 512、根據(jù)視頻監(jiān)測設(shè)備參數(shù)在所述移動(dòng)監(jiān)測范圍內(nèi)設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)備的均勻矩形分布網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行編號(hào)； 513、利用GPS或者北斗系統(tǒng)的終端接收設(shè)備，獲取每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的位置信息，并形成監(jiān)測設(shè)備平面坐標(biāo)矩陣數(shù)組。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，所述視頻監(jiān)測設(shè)備總數(shù)N為: N=[(x03-x01)/d+l]*[(y03-y01)/d+l] 其中，d為視頻監(jiān)測設(shè)備的有效距離；(x03-x01)/d為X方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值;(y03_y01)/d為y方向取整后所得視頻監(jiān)測設(shè)備數(shù)值。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，所述步驟S2包括子步驟: 521、所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取所述移動(dòng)監(jiān)測范圍的視頻數(shù)據(jù)； 522、通過計(jì)算分析所述視頻數(shù)據(jù)獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置信息； 523、根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置信息，選擇最接近所述移動(dòng)目標(biāo)的一組視頻監(jiān)測設(shè)備。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，，所述步驟S3包括子步驟: 531、利用設(shè)置在每一個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備上的激光測距裝置獲得所述移動(dòng)目標(biāo)與所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間的相對(duì)位置信息； 532、根據(jù)所述相對(duì)位置信息，計(jì)算所述移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合中每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備的相對(duì)平面坐標(biāo)； 533、根據(jù)所述相對(duì)平面坐標(biāo)計(jì)算獲得所述移動(dòng)目標(biāo)的平面坐標(biāo)。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，當(dāng)所述移動(dòng)目標(biāo)位于所述視頻監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述四個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備組成。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，當(dāng)所述移動(dòng)目標(biāo)位于X方向或者y方向的兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備之間時(shí)，所述最優(yōu)視頻監(jiān)測設(shè)備組合由所述兩個(gè)相鄰視頻監(jiān)測設(shè)備組成。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種移動(dòng)目標(biāo)高精度平面坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取方法，其特征在于，采用背景差分方法，循環(huán)計(jì)算每個(gè)視頻監(jiān)測設(shè)備獲得的視頻數(shù)據(jù)，識(shí)別移動(dòng)目標(biāo)并判斷實(shí)時(shí)位置信息。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK105973204SQ201610260710
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】蘇德國, 孫立堅(jiān), 王亮, 劉志芳
【申請(qǐng)人】中國測繪科學(xué)研究院