本發(fā)明涉及實驗室管理領(lǐng)域，具體涉及超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、目前室內(nèi)人員定位技術(shù)主要采用視頻人員定位或無線人員定位技術(shù)（例如，超寬帶定位技術(shù)、wifi定位技術(shù)、rfid定位技術(shù)等）。

2、其中，視頻人員定位利用攝像頭或監(jiān)控設(shè)備對人員進(jìn)行實時監(jiān)測、跟蹤和定位，并利用計算機(jī)視覺和圖像處理算法，通過分析視頻流中的人員圖像，實現(xiàn)對視頻監(jiān)測區(qū)域內(nèi)人員位置和運動軌跡的識別和跟蹤。視頻人員定位具有可視化、高實時性、高精度等優(yōu)點；但視頻人員定位缺點在于，難以在大范圍實現(xiàn)跨攝像頭之間的人員連續(xù)追蹤，尤其是多人場景下軌跡追蹤及身份識別。

3、無線定位技術(shù)基于接收和分析無線信號的特性來確定目標(biāo)位置，通過不同的算法實現(xiàn)定位。以超寬帶定位技術(shù)為例，利用超寬帶無線信號（通常為大于500?mhz無線電）來實現(xiàn)定位，通常采用時間差測量或者脈沖響應(yīng)定位的方法，通過測量信號的到達(dá)時間、幅度、相位等信息來確定目標(biāo)的位置。超寬帶定位技術(shù)由于其信號傳播能力及穿透能力強，在一般場景下具有定位范圍大，無視遮擋等優(yōu)點。但在大量金屬的特殊場景，比如潔凈室內(nèi)，其地板、吊頂、墻壁及室內(nèi)設(shè)備絕多數(shù)為金屬制品，會對無線信號產(chǎn)生嚴(yán)重的吸收、反射、折射和散射等，最終導(dǎo)致多徑效應(yīng)，使定位精度和可靠性嚴(yán)重降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明提供超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法及裝置，通過結(jié)合圖像采集裝置和調(diào)整后的uwb基站對包含大量金屬環(huán)境的超凈間內(nèi)人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法，所述超凈間內(nèi)設(shè)置有多臺uwb基站和多臺圖像采集裝置，所述圖像采集裝置設(shè)置在超凈間的頂部，所述超凈間內(nèi)人員佩戴有uwb標(biāo)簽，所述uwb基站與所述uwb標(biāo)簽的發(fā)射功率低于第一發(fā)送功率，所述方法包括：

3、所述圖像采集裝置按第一頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像信息，得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第一定位；

4、所述uwb基站按第二頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)uwb標(biāo)簽的第一信號，并根據(jù)所述第一信號得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第二定位和身份信息；

5、結(jié)合所述第一定位、第二定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位。

6、進(jìn)一步的，所述結(jié)合所述第一定位、第二定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位，具體為：

7、若所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員與所述圖像采集裝置的距離小于第一閾值，判斷所述第一定位與第二定位之間的距離是否大于距離閾值；

8、若所述第一定位與第二定位之間的距離大于距離閾值，結(jié)合第一定位權(quán)重、第二定位權(quán)重、所述第一定位、第二定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位；

9、若所述第一定位與第二定位之間的距離小于距離閾值，結(jié)合所述第一定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位。

10、進(jìn)一步的，所述超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法還包括：

11、若所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員與所述圖像采集裝置的距離大于第一閾值，并且所述第二頻率大于第一頻率，結(jié)合第三定位權(quán)重、第四定位權(quán)重、所述第一定位、第二定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位。

12、進(jìn)一步的，所述圖像采集裝置按第一頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像信息，得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第一定位，具體為：

13、圖像采集裝置按第一頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像信息，根據(jù)所述圖像信息得到目標(biāo)檢測框；

14、將所述目標(biāo)檢測框底邊的中點作為第一標(biāo)記點，將所述目標(biāo)檢測框內(nèi)人員腳踝關(guān)鍵點的連線中點作為第二標(biāo)記點；

15、融合所述第一標(biāo)記點的橫坐標(biāo)和第二標(biāo)記點的縱坐標(biāo)得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第一定位。

16、進(jìn)一步的，所述超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法還包括：

17、結(jié)合融合后的第一定位和圖像采集裝置的內(nèi)部參數(shù)得到第一校正定位；

18、對所述第一校正定位進(jìn)行反歸一化處理后，結(jié)合圖像采集裝置的外部參數(shù)得到校正后的第一定位。

19、進(jìn)一步的，所述超凈間內(nèi)人員還佩戴有標(biāo)記圖像；

20、所述圖像采集裝置按第一頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像信息，得到在第一時間段內(nèi)、佩戴有標(biāo)記圖案的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第一定位和第一人員標(biāo)簽；

21、根據(jù)所述第一人員標(biāo)簽，確定所述第一人員標(biāo)簽對應(yīng)的第一uwb標(biāo)簽，所述uwb基站按第二頻率采集第一uwb標(biāo)簽的第二信號，并根據(jù)所述第二信號得到與第一人員標(biāo)簽相對應(yīng)人員的第二定位；

22、結(jié)合所述第一定位、第二定位和第一人員標(biāo)簽確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位。

23、第二方面，本發(fā)明還提供一種超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的顯示方法，包括：

24、獲取超凈間的定位展示界面，所述定位展示界面包括超凈間內(nèi)人員活動區(qū)域和多臺實驗設(shè)備的電子圍欄區(qū)域；

25、根據(jù)第一方面所述的超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法得到人員的最終定位；

26、若所述最終定位處于電子圍欄區(qū)域內(nèi)，將所述最終定位的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)調(diào)整至與最近的電子圍欄區(qū)域邊緣相同的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，得到調(diào)整后的最終定位；

27、結(jié)合所述調(diào)整后的最終定位和電子圍欄區(qū)域的位置信息，將潔凈間內(nèi)人員的調(diào)整后的最終定位在定位展示界面上顯示。

28、進(jìn)一步的，所述實驗設(shè)備的電子圍欄區(qū)域具體為以實驗設(shè)備的邊緣作為邊緣的電子圍欄區(qū)域，或以與實驗設(shè)備中心點的距離小于第一距離的區(qū)域作為電子圍欄區(qū)域；

29、所述電子圍欄區(qū)域的坐標(biāo)信息包括電子圍欄區(qū)域的各個邊緣坐標(biāo)信息。

30、進(jìn)一步的，獲取預(yù)設(shè)時間內(nèi)連續(xù)多個時段的人員最終定位集合；

31、根據(jù)所述人員最終定位集合按時間順序進(jìn)行連接，得到人員活動路徑。

32、第三方面，本發(fā)明還提供一種超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的裝置，其特征在于，所述超凈間內(nèi)設(shè)置有多臺uwb基站和多臺圖像采集裝置，所述圖像采集裝置設(shè)置在超凈間的頂部，所述超凈間內(nèi)人員佩戴有uwb標(biāo)簽，所述uwb基站與所述uwb標(biāo)簽的發(fā)射功率低于第一發(fā)送功率，所述裝置包括：

33、圖像定位模塊，用于所述圖像采集裝置按第一頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)圖像信息，得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第一定位；

34、uwb定位模塊，用于所述uwb基站按第二頻率采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)uwb標(biāo)簽的第一信號，并根據(jù)所述第一信號得到第一時間段內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的第二定位和身份信息；

35、定位融合模塊，用于結(jié)合所述第一定位、第二定位和身份信息確定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)人員的最終定位。

36、第四方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面中任一項超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法的步驟。

37、第五方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時，執(zhí)行第一方面中任一項超凈間人員的多模態(tài)室內(nèi)定位的方法。

38、采用上述技術(shù)方案的有益效果為：對視覺定位系統(tǒng)進(jìn)行位置校準(zhǔn)，通過uwb信號的精確定位，可以校準(zhǔn)相機(jī)的位置和姿態(tài)，以提高視覺定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。將uwb定位和攝像頭視覺信息進(jìn)行融合，利用uwb定位信息輔助攝像頭視覺信息，可以提高追蹤系統(tǒng)對目標(biāo)的定位精度和魯棒性。當(dāng)目標(biāo)跨越不同攝像頭的視野時，可以利用uwb定位信息進(jìn)行目標(biāo)位置的無縫切換和銜接。在需要追蹤的目標(biāo)身上攜帶uwb標(biāo)簽設(shè)備，利用uwb技術(shù)可以實時獲取目標(biāo)的位置信息，即使目標(biāo)處于攝像頭盲區(qū)中，或多人在攝像頭區(qū)域下出現(xiàn)重疊遮擋，也能夠通過uwb技術(shù)獲取到目標(biāo)的大致位置信息。