本實(shí)用新型涉及RFID定位技術(shù)，特別是基于RFID的視頻定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的食品安全也越來越重視。但是市場上的農(nóng)產(chǎn)品來源眾多，不僅存在著按照國家法律法規(guī)要求生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品，也大量充斥著違規(guī)使用違禁農(nóng)藥或者受到環(huán)境污染的農(nóng)產(chǎn)品。劣質(zhì)低價(jià)的農(nóng)產(chǎn)品對(duì)市場的沖擊嚴(yán)重傷害了規(guī)范生產(chǎn)者的積極性。可視化生態(tài)農(nóng)業(yè)模式運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將客戶在綠色食品基地所自主種養(yǎng)的動(dòng)物、農(nóng)作物的現(xiàn)場情景與視頻連接起來，時(shí)時(shí)向公眾直播。該模式融合并創(chuàng)新了個(gè)人自主種養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)真正的“人機(jī)交流”，讓消費(fèi)者“眼見心安”，看得見的，就是可信的。該平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，是視頻自動(dòng)定位追蹤技術(shù)。現(xiàn)階段，人們采用了多種手段力圖實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品個(gè)體的實(shí)時(shí)視頻追蹤，如大型動(dòng)物可以采用佩戴有源發(fā)射信標(biāo)如藍(lán)牙或GPS等實(shí)現(xiàn)農(nóng)場內(nèi)視頻定位追蹤。但是，對(duì)于一些小型畜禽如雞鴨鵝等，現(xiàn)有技術(shù)條件下有源信標(biāo)重量過大，嚴(yán)重影響?zhàn)B殖質(zhì)量而無法推廣。如何實(shí)現(xiàn)小型畜禽散養(yǎng)條件下的個(gè)體視頻追溯，一直是困擾可視化農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

RFID技術(shù)因其無源、重量輕、可編程、可重復(fù)擦寫、成本低的特點(diǎn)已在農(nóng)業(yè)行業(yè)追溯領(lǐng)域應(yīng)用多年，但是RFID信標(biāo)的反饋信號(hào)易受農(nóng)場環(huán)境濕度、生物體密集程度等影響，依靠現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)的信標(biāo)反饋信息誤差極大，定位精度常常在1.5m-2m，無法滿足使用需求。在農(nóng)業(yè)行業(yè)中利用RFID技術(shù)進(jìn)行定位進(jìn)而進(jìn)行視頻追蹤的技術(shù)目前應(yīng)用較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下給出對(duì)一個(gè)或更多個(gè)方面的簡化概述以力圖提供對(duì)此類方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個(gè)或更多個(gè)方面的一些概念以作為稍后給出的更加具體的說明之序。

本實(shí)用新型提供一種RFID收發(fā)器、基于RFID的視頻定位系統(tǒng)解決利用RFID技術(shù)進(jìn)行定位進(jìn)而進(jìn)行精確視頻追蹤問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了RFID收發(fā)器，包括至少3個(gè)金屬反射隔板，所有金屬反射隔板的一側(cè)邊指向同一中心，從而將該中心周圍的360度的空間分隔為不同的區(qū)域；在不同的區(qū)域中分別具有RFID收發(fā)器的天線，并且天線位置靠近該中心。

進(jìn)一步中心周圍的線圈為同一RFID收發(fā)模塊的天線，該天線為線圈型天線，線圈分別位于不同的區(qū)域。

進(jìn)一步，RFID收發(fā)器由至少兩個(gè)RFID收發(fā)模塊組成，中心周圍的線圈為不同RFID收發(fā)模塊的天線。

發(fā)明人提供一種基于RFID的視頻定位系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-3所述任一RFID收發(fā)器、攝像頭、微處理器；RFID收發(fā)器和攝像頭分別連接微處理器；

RFID收發(fā)器用于接收RFID信標(biāo)信號(hào)；

攝像頭為可活動(dòng)攝像頭，攝像頭用于拍攝；

微處理器用于根據(jù)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置；根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的位置控制攝像頭跟蹤拍攝。

進(jìn)一步，控制攝像頭運(yùn)動(dòng)“為控制攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)、或控制攝像頭沿軌道運(yùn)動(dòng)、或控制安裝有攝像頭的無人機(jī)的航行。

進(jìn)一步，微處理器用于根據(jù)至少3個(gè)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置。

進(jìn)一步，微處理器還用于根據(jù)濕度傳感器獲得的環(huán)境濕度信息，以及根據(jù)預(yù)存的濕度與RFID信標(biāo)測距精度關(guān)系的曲線；修正計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置；

或微處理器還用于根據(jù)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置判斷信標(biāo)攜帶體的分布密度；當(dāng)分布密度超過設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)扎堆報(bào)警或?qū)π艠?biāo)攜帶體的位置根據(jù)信標(biāo)攜帶體的個(gè)體大小進(jìn)行修正。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案的RFID收發(fā)器相比具有多組重疊線圈的RFID收發(fā)器，其在360度范圍的電磁波強(qiáng)度是更均勻的，因而不會(huì)有在其他方向上電磁波強(qiáng)度急劇衰減因而嚴(yán)重影響RFID感應(yīng)質(zhì)量的問題。

利用上述RFID收發(fā)器構(gòu)建的定位系統(tǒng)可以更精確的定位目標(biāo)RFID信標(biāo)攜帶體，特別是在帶有RFID信標(biāo)的牲畜發(fā)生扎堆時(shí)，能有效的定位目標(biāo)RFID信標(biāo)攜帶體位置，從而防止因位置誤差較大而在錄制的視頻中丟失目標(biāo)RFID信標(biāo)攜帶體，從而提高跟蹤拍攝的準(zhǔn)確度。

為能達(dá)成前述及相關(guān)目的，這一個(gè)或更多個(gè)方面包括在下文中充分描述并在所附權(quán)利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖詳細(xì)闡述了這一個(gè)或更多個(gè)方面的某些說明性特征。但是，這些特征僅僅是指示了可采用各種方面的原理的各種方式中的若干種，并且本描述旨在涵蓋所有此類方面及其等效方面。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖來描述所公開的方面，提供附圖是為了說明而非限定所公開的方面，附圖中相似的標(biāo)號(hào)標(biāo)示相似要素，并且在其中：

圖1、具體實(shí)施例所述的RFID收發(fā)器的局部示意圖(發(fā)射器截面圖)；

圖2、具體實(shí)施例所述的RFID收發(fā)器的局部示意圖(發(fā)射器側(cè)視圖)；；

圖3、具體實(shí)施方式所述的基于RFID的視頻定位系統(tǒng)的示意圖；

圖4、具體實(shí)施方式所述的RFID信標(biāo)距離計(jì)算示意圖；

圖5、具體實(shí)施方式所述的RFID網(wǎng)格三角定位示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1、金屬板；

2、塑料防塵罩；

3、RFID線圈；

4、RFID信號(hào)接收器；

A1，B1：RFID信號(hào)發(fā)射器；

C1，C2：攝像頭；

R1、R2、R3：RFID收發(fā)器；

A：信標(biāo)與A1發(fā)射器距離；

B：信標(biāo)與B1發(fā)射器距離。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說明。在以下描述中，出于解釋目的闡述了眾多的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)一個(gè)或更多個(gè)方面的透徹理解。但是顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐此類方面。

參見圖1-圖5，發(fā)明人提供一種RFID收發(fā)器，包括至少3個(gè)金屬反射隔板，所有金屬反射隔板的一側(cè)邊指向同一中心，從而將該中心周圍的360度的空間分隔為不同的區(qū)域；在不同的區(qū)域中分別具有RFID收發(fā)器的天線，并且天線位置靠近該中心。天線在一些實(shí)施例下為線圈。

如圖1、圖2所示，RFID信號(hào)發(fā)射器局部示意圖，可以理解的是圖中只畫了一部分線圈用于標(biāo)識(shí)線圈的繞線方式。線圈方式下電磁波發(fā)射方向是垂直于電磁線圈方向。金屬反射隔板1分隔的每個(gè)區(qū)域中具有一個(gè)線圈3，圖1中具有6組線圈、6個(gè)反射隔板將360度空間分割為6個(gè)區(qū)域。該線圈3的電 磁波發(fā)射方向?yàn)楸诚蛑行南蛲獍l(fā)射，因而本實(shí)用新型的RFID收發(fā)器相比具有多組重疊線圈的RFID收發(fā)器，其在360度范圍的電磁波強(qiáng)度是更均勻的，因而不會(huì)有在其他方向上電磁波強(qiáng)度急劇衰減因而嚴(yán)重影響RFID感應(yīng)質(zhì)量的問題。經(jīng)實(shí)際測定，加裝六角形RFID金屬反射板比未加裝單組線圈與信標(biāo)的最大感應(yīng)距離提升至原有的190％(單一信標(biāo)，溫度25-30℃，相對(duì)濕度60％)。圍繞RFID信號(hào)發(fā)射器20m范圍內(nèi)信標(biāo)讀取率為100％。

上述RFID收發(fā)器具有金屬隔板，能有效的在特定的方向上增強(qiáng)RFID收發(fā)器發(fā)射的信號(hào)。基于上述RFID收發(fā)器的智能養(yǎng)殖舍在小型畜禽散養(yǎng)條件下可以在1600平方米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)5±2cm精度條件下的定位(以單一網(wǎng)格為例)，并且由于采用密集程度修正，定位精度穩(wěn)定，滿足絕大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場使用要求。一套系統(tǒng)在養(yǎng)殖舍內(nèi)部可支持同時(shí)定位6000個(gè)信標(biāo)，完全滿足農(nóng)場實(shí)際可能出現(xiàn)的畜禽密集程度，定位結(jié)果計(jì)算小于0.1秒，可支持實(shí)時(shí)定位。結(jié)合無人機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)實(shí)時(shí)定位。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，生產(chǎn)安裝使用方便，實(shí)用性強(qiáng)。

在另一些實(shí)施例中，一個(gè)RFID收發(fā)器中具有多個(gè)獨(dú)立的RFID收發(fā)模塊，每個(gè)RFID收發(fā)模塊可獨(dú)立發(fā)送和接收RFID信號(hào)。在同一RFID收發(fā)設(shè)備中，各RFID收發(fā)模塊的天線分別位于金屬反射隔板分隔出的不同區(qū)域中。即在RFID收發(fā)器的中心周圍的線圈為不同RFID收發(fā)模塊的天線。在上述是實(shí)施例中，通過具有面向不同角度的發(fā)射天線，RFID收發(fā)器在360度范圍內(nèi)電磁波強(qiáng)度是更均勻的，因而不會(huì)有在其他方向上電磁波強(qiáng)度急劇衰減因而嚴(yán)重影響RFID感應(yīng)質(zhì)量的問題。

可以理解的是金屬反射板可以是將該中心周圍分隔為六角形或三角形區(qū)域的，例如圖1中具有6組線圈、6個(gè)反射隔板將360度空間分割為6個(gè)區(qū)域。

提供基于RFID的視頻定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于跟蹤拍攝目標(biāo)RFID信標(biāo)攜帶體。該系統(tǒng)包括RFID收發(fā)器、攝像頭、微處理器；RFID收發(fā)器和攝像頭分別連接微處理器；

RFID收發(fā)器用于接收RFID信標(biāo)信號(hào)；

攝像頭為活動(dòng)攝像頭，攝像頭用于拍攝；

微處理器用于根據(jù)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置；根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的位置控制攝像頭跟蹤拍攝。

活動(dòng)攝像頭即可改變拍攝角度的攝像頭，其可以是360度旋轉(zhuǎn)的攝像頭，例如云臺(tái)，其也可以是沿著軌道活動(dòng)的攝像頭例如是帶控制軌道的移動(dòng)攝像頭裝置。微處理器根據(jù)RFID收發(fā)器識(shí)別的目標(biāo)信標(biāo)信號(hào)位置，以及攝像頭的位置，計(jì)算攝像頭的運(yùn)動(dòng)向量，微處理器根據(jù)計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)向量，控制攝像頭運(yùn)動(dòng)?？刂茢z像頭運(yùn)動(dòng)在具體的實(shí)施例中可以是“控制攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)、或控制攝像頭沿軌道運(yùn)動(dòng)、或控制安裝有攝像頭的無人機(jī)的航行。

現(xiàn)有的RFID信標(biāo)的在信標(biāo)攜帶體密集時(shí)，反饋信號(hào)誤差大，應(yīng)用在視頻定位跟蹤領(lǐng)域，定位精度常常在1.5m-2m，而導(dǎo)致拍攝視野中常常不存在跟蹤目標(biāo)，無法滿足需求。而本實(shí)用新型中的RFID收發(fā)器通過上述反射隔板的作用，增強(qiáng)了對(duì)信標(biāo)信號(hào)的接收，特別是在帶有RFID信標(biāo)的牲畜發(fā)生扎堆時(shí)，能有效的定位目標(biāo)RFID信標(biāo)攜帶體位置，從而準(zhǔn)確的跟蹤拍攝。優(yōu)選的微處理器用于根據(jù)至少3個(gè)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置。這三個(gè)RFID收發(fā)器位于養(yǎng)殖舍的不同位置。通過三個(gè)RFID收發(fā)器接收信號(hào)校正信標(biāo)位置。

微處理器還用于根據(jù)濕度傳感器獲得的環(huán)境濕度信息，以及根據(jù)預(yù)存的濕度與RFID信標(biāo)測距精度關(guān)系的曲線；修正計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置；

或微處理器還用于根據(jù)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置判斷信標(biāo)攜帶體的分布密度；當(dāng)分布密度超過設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)扎堆報(bào)警或?qū)π艠?biāo)攜帶體的位置根據(jù)信標(biāo)攜帶體的個(gè)體大小進(jìn)行修正。

在上述基于RFID的視頻定位系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)工作方法包括步驟：

RFID收發(fā)器用于接收RFID信標(biāo)信號(hào)；

根據(jù)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置； 根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的位置控制攝像頭運(yùn)動(dòng)，以使其跟蹤拍攝RFID信標(biāo)攜帶體。

“控制攝像頭運(yùn)動(dòng)“為控制攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)、或控制攝像頭沿軌道運(yùn)動(dòng)、或控制安裝有攝像頭的無人機(jī)的航行；

步驟“根據(jù)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置”為根據(jù)至少3個(gè)RFID收發(fā)器接收到的RFID信標(biāo)信號(hào)修正計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置。

根據(jù)濕度傳感器獲得的環(huán)境濕度信息，以及根據(jù)預(yù)存的濕度與RFID信標(biāo)測距精度關(guān)系的曲線；修正計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置；

或根據(jù)計(jì)算RFID信標(biāo)攜帶體的位置判斷信標(biāo)攜帶體的分布密度；當(dāng)分布密度超過設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)扎堆報(bào)警或?qū)π艠?biāo)攜帶體的位置根據(jù)信標(biāo)攜帶體的個(gè)體大小進(jìn)行修正。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，上述各實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。這些實(shí)施例可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。上述各實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分 步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括但不限于：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、嵌入式設(shè)備、可編程設(shè)備、智能移動(dòng)終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動(dòng)硬盤、存儲(chǔ)卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)等。

上述各實(shí)施例是參照根據(jù)實(shí)施例所述的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。