本實用新型涉及視頻跟蹤及無線通信領域，具體涉及一種結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置與系統(tǒng)。

背景技術：

在當前背景下，諸多領域都需要應用到對人或設備的定位與跟蹤，例如，在安保領域，若能夠實現(xiàn)對嫌疑人準確的定位與追蹤，將極大地提升安全監(jiān)控與追捕工作的效率。目前，對人的識別與定位大多采用計算機視覺的方法實現(xiàn)，即通過攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)對目標進行確認。但是，此類方法通常具有如下不足：(1)要求環(huán)境中的攝像頭布設相對齊備，否則將很容易丟失目標；(2)視頻存在監(jiān)控死角，如目標人員處于兩個攝像頭之間時、拐彎時，追蹤可能無法繼續(xù)；(3)公共場所布設的攝像頭所采集的數(shù)據(jù)極為復雜，使確定目標具有很大的難度；(4)布控的監(jiān)測區(qū)域較多時，則視頻數(shù)量極大，從中提取目標數(shù)據(jù)將消耗大量的人力、時間，且具有滯后性，發(fā)現(xiàn)目標時也丟失了數(shù)據(jù)的實時性。

例如，中國專利文獻CN105224912A中公開的基于運動信息和軌跡關聯(lián)的視頻行人檢測和跟蹤方法，通過機器學習的方法檢測視頻中的行人運動區(qū)域，從而得到目標與軌跡。該方法雖然能夠實現(xiàn)對行人的標定，但無法實現(xiàn)對特定行人目標的標定與跟蹤。

又例如，中國專利文獻CN101216885A中公開的一種基于視頻的行人人臉檢測與跟蹤算法，該方法首先確定視頻中的行人目標，通過重心確定人臉區(qū)域并利用膚色模型和模板匹配方法確定行人的人臉目標，從而實現(xiàn)對行人目標的軌跡跟蹤。難以克服視頻方法存在監(jiān)控死角的缺點，無法實現(xiàn)全程可視，故難以實現(xiàn)無縫跟蹤。

綜上所述，在此領域中迫切需要一種裝置及系統(tǒng)能夠彌補視頻跟蹤的不足，能夠在更加廣泛的范圍內對目標人員進行發(fā)現(xiàn)、定位與跟蹤。

技術實現(xiàn)要素：

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現(xiàn)有技術中的視頻跟蹤中存在監(jiān)控死角、目標難以確認、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)過于復雜且具有滯后性等問題，進而提供一種可實現(xiàn)無縫跟蹤、針對性強、準確率高、可得到實時數(shù)據(jù)的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置及其系統(tǒng)。

本實用新型所要解決的第二個技術問題是提供一種易于布控、成本低的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置。

本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置，該裝置包括：圖像采集模塊、無線信號感知模塊、電路模塊；

所述圖像采集模塊用于采集可視區(qū)域的視頻及圖像；

所述無線信號感知模塊用于感知所述可視區(qū)域的無線信號；

所述電路模塊用于對所述跟蹤定位裝置提供電力支持。

優(yōu)選地，所述無線信號感知模塊具有數(shù)據(jù)緩存區(qū)，所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)用于存儲所述無線信號感知模塊感知到的無線終端的信息；其中，所述無線終端的信息為所述無線信號感知模塊通過感知所述可視區(qū)域內的無線信號，進而感知到可視區(qū)域內的無線終端而得到；所述無線終端的信息至少包括MAC地址。

進一步優(yōu)選地，所述圖像采集模塊對所述可視區(qū)域的視頻及圖像進行實時采集。所述無線信號感知模塊實時掃描并感知所述可視區(qū)域內的無線信號，進而感知可視區(qū)域內的無線終端，并將感知到的所有無線終端的信息存入數(shù)據(jù)緩存區(qū)，記為MAC地址集合。

優(yōu)選地，所述圖像采集模塊為攝像頭、監(jiān)視器中的一種；

所述無線信號感知模塊感知的無線信號為Wi-Fi、GPS、Bluetooth中的一種或多種；

所述無線信號感知模塊為具有無線信號發(fā)射功能的設備。

優(yōu)選地，所述無線信號感知模塊為無線網(wǎng)橋、無線路由器、Wi-Fi熱點發(fā)射器、藍牙信號發(fā)射器中的一種。

本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位系統(tǒng)，所述跟蹤定位系統(tǒng)包括本實用新型所述的跟蹤定位裝置。

優(yōu)選地，所述跟蹤定位系統(tǒng)還包括監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊用于記錄目標人員的無線終端觸發(fā)所述無線信號感知模塊時，該無線終端的位置。

優(yōu)選地，所述跟蹤定位裝置與所述監(jiān)控模塊通過有線或無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選地，所述跟蹤定位裝置與所述監(jiān)控模塊進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡傳輸方式包括基于IEEE802.3協(xié)議的以太網(wǎng)，基于IEEE802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)及基于IEEE802.15.4協(xié)議的ZigBee網(wǎng)絡中的一種。

優(yōu)選地，所述監(jiān)控模塊接收并記錄所述跟蹤定位裝置發(fā)送的無線終端的信息。

優(yōu)選地，所述監(jiān)控模塊還可記錄所述目標人員的無線終端觸發(fā)所述無線信號感知模塊的時間，和/或發(fā)出預警，和/或提取所述圖像采集模塊的圖像。

本實用新型的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：

(1)本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置及系統(tǒng)，克服了視頻跟蹤中存在監(jiān)控死角、目標難以確認、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)過于復雜且具有滯后性等問題，利用目標人員身上主動或者被動攜帶的無線終端，將對目標人員的定位與追蹤的目的轉變?yōu)閷ζ潆S身攜帶的終端的定位與追蹤，通過無線網(wǎng)絡技術感知進行跟蹤定位，為從海量視頻數(shù)據(jù)中提取目標信息提供了直接的依據(jù)，可實現(xiàn)無縫跟蹤，且跟蹤定位的針對性強、準確率高、可得到實時數(shù)據(jù)；由于目標人員在移動的過程中必將觸發(fā)多個圖像采集區(qū)域的跟蹤定位裝置，由此還可得出目標人員的運動軌跡；

(2)本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置及系統(tǒng)，易于布控、實施成本低，甚至于可在傳統(tǒng)的監(jiān)控視頻的圖像采集區(qū)域內布設感知無線終端的無線信號源即可實現(xiàn)，而本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置則包含圖像采集模塊和無線信號感知模塊，其布控簡單、設備成本也低。

附圖說明

圖1為實施例1中所述的跟蹤定位裝置的結構示意圖；

圖2為實驗例中所述跟蹤定位裝置的圖像采集區(qū)域示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例

本實施例以無線信號為Wi-Fi為例進行說明，作為本實施例可替換的實現(xiàn)方式，本實用新型還可替換為利用GPS或Bluetooth感知無線終端，也可采用多種無線信號的感知技術相結合，將Wi-Fi、GPS、Bluetooth任意組合對無線終端進行感知。被感知的所述無線終端為具有無線信號發(fā)射功能的裝置；所述無線終端包括但不限于手機、智能可穿戴設備、用于安防領域的具有無線網(wǎng)絡功能的專用設備、平板電腦、手提電腦中的一種或多種。

本實施例的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位系統(tǒng)，所述跟蹤定位系統(tǒng)至少包括一個跟蹤定位裝置。

所述跟蹤定位裝置的結構如圖1所示，包括：圖像采集模塊、無線信號感知模塊、電路模塊。

所述圖像采集模塊用于采集可視區(qū)域的圖像。為得到實時信息，所述圖像采集模塊對所述可視區(qū)域的視頻及圖像進行實時采集。作為本實施例的具體實現(xiàn)方式，所述圖像采集模塊為攝像頭、監(jiān)視器中的一種，本實施例中，作為優(yōu)選的實現(xiàn)方式，所述圖像采集模塊為支持彩色視頻數(shù)據(jù)采集功能的攝像頭。

所述無線信號感知模塊用于感知所述可視區(qū)域的無線信號。作為本實施例具體的實現(xiàn)方式，所述無線信號感知模塊感知所述可視區(qū)域內的無線信號，進而感知可視區(qū)域內的無線終端，并記錄感知到的所述無線終端的信息；所述無線信號感知模塊具有數(shù)據(jù)緩存區(qū)，所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)用于存儲所述無線信號感知模塊感知到的無線終端的信息；所述無線終端的信息至少包括MAC地址。本實施例中，所述無線終端的信息僅包括MAC地址。

作為本實施例的具體實現(xiàn)方式，所述無線信號感知模塊為具有無線信號發(fā)射功能的設備，需要說明的是，所述無線信號感知模塊包括但不限于無線網(wǎng)橋、無線路由器、Wi-Fi熱點發(fā)射器、藍牙信號發(fā)射器。本實施例中，所述無線信號感知模塊為Wi-Fi熱點發(fā)射器。

所述電路模塊用于對所述跟蹤定位裝置提供電力支持。

作為本實施例的優(yōu)選地實現(xiàn)方式，所述跟蹤定位系統(tǒng)還包括監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控 模塊用于記錄目標人員的無線終端觸發(fā)所述無線信號感知模塊時，該無線終端的位置。

需要說明的是，所述跟蹤定位裝置與所述監(jiān)控模塊之間采用的數(shù)據(jù)傳輸方式并不唯一，可通過有線或無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸；同樣地，所述跟蹤定位裝置與所述監(jiān)控模塊之間采用的網(wǎng)絡傳輸方式也不唯一，所述跟蹤定位裝置與所述監(jiān)控模塊進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡傳輸方式可采用基于IEEE802.3協(xié)議的以太網(wǎng)，基于IEEE802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)及基于IEEE802.15.4協(xié)議的ZigBee網(wǎng)絡中的任意一種。

作為本實施例的優(yōu)選實現(xiàn)方式，所述監(jiān)控模塊接收并記錄所述跟蹤定位裝置發(fā)送的無線終端的信息。具體而言，其過程如下：在所述跟蹤定位裝置中，所述無線信號感知模塊掃描并感知所述可視區(qū)域內的無線信號，進而感知可視區(qū)域內的無線終端，并將感知到的所述無線終端的信息存入所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)，記為MAC地址集合。為得到實時數(shù)據(jù)，所述無線信號感知模塊不間斷地對可視區(qū)域內的無線終端的MAC地址集合進行掃描，當在所述無線終端的MAC地址集合中成功篩選出目標人員攜帶的無線終端時，將該無線終端的信息發(fā)送至所述監(jiān)控模塊。

本領域技術人員還可根據(jù)需求為所述監(jiān)控模塊設置其他功能，作為本實施例更進一步地優(yōu)選實施方式，所述監(jiān)控模塊還可記錄所述目標人員的無線終端觸發(fā)所述無線信號感知模塊的時間，結合觸發(fā)所述無線信號感知模塊時該無線終端的位置，即可根據(jù)圖像采集區(qū)域的感知次序繪制所述目標人員的運動軌跡。

為及時提醒相關人員，所述監(jiān)控模塊還具有發(fā)出預警的功能。

為方便從海量視頻數(shù)據(jù)中提取目標信息，所述監(jiān)控模塊還可提取所述圖像采集模塊的圖像；尤其是，當結合觸發(fā)所述無線信號感知模塊的時間，即可實現(xiàn)從海量視頻數(shù)據(jù)中提取實時目標信息。

實驗例

為驗證本實用新型的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置及系統(tǒng)的技術效果，按照下述方法在真實環(huán)境中進行實驗：

在3層辦公場地(場地面積：800m²/層，布有工位)中布設實施例1中所述的跟蹤定位裝置，每層布設20臺，各個裝置的圖像采集區(qū)域無重疊，并且存在監(jiān)控盲區(qū)，如 圖2所示。

10名實驗者攜帶開啟無線網(wǎng)絡連接功能的智能手機，以隨機方式進入實驗區(qū)域，對上述10名實驗者進行跟蹤定位，其實驗結果如下：

由此可以證明本實用新型所述的結合視覺信號與無線信號的跟蹤定位裝置與系統(tǒng)的可行性與有效性，可在各個圖像采集區(qū)域無重疊并存在監(jiān)控盲區(qū)的情況下迅速綁定目標人員的無線終端，進而實現(xiàn)無縫跟蹤，針對性強，準確率高。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。