多目标定位跟踪方法、装置、计算机可读介质及电子设备与流程

文档序号:15115758发布日期:2018-08-07 20:04阅读:125来源:国知局

本发明涉及定位跟踪技术领域,具体而言,涉及一种多目标定位跟踪方法、装置、计算机可读介质及电子设备。



背景技术:

近年来,关于物品的定位技术,得到很大发展,尤其是无线感知定位技术与计算机视觉定位技术。传统的定位技术如gps、雷达,激光等,但其设备昂贵,而且应用范围有很大的局限性。在无线感知领域,能实现定位与物品轨迹追踪的技术有wifi、csi、rfid等技术,wifi、csi在简单场景下可以实现物品的追踪定位,但如果目标不单一,实现起来就相当困难,而且环境稍微复杂就会大大降低其定位的精度。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种多目标定位跟踪方法、装置、计算机可读介质及电子设备,以改善上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

第一方面,本发明实施例提供了一种多目标定位跟踪方法,应用于一电子设备,所述方法包括获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列;基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列;将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值;基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

第二方面,本发明实施例提供了一种多目标定位跟踪装置,运行于一电子设备,所述装置包括获取单元、换算单元、匹配单元和输出单元。获取单元,用于获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列。换算单元,用于基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列。匹配单元,用于将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值。输出单元,用于基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

第三方面,本发明实施例提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有程序代码,所述程序代码在被处理器读取并运行时,执行上述的方法。

第四方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,所述处理器和所述存储器通过总线电连接;所述存储器中存储有程序代码;所述处理器,用于通过所述总线从所述存储器中读取并运行所述程序代码,执行上述的方法。

本发明实施例的有益效果是:在获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列后,基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列;然后将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值;基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。实现了在多个移动目标中,定位跟踪到携带有目标标签的移动目标,且提高定位精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本发明实施例的应用环境;

图2为一种可应用于本发明实施例中的电子设备的结构框图;

图3为本发明实施例提供的多目标定位跟踪方法的流程图;

图4为本发明实施例提供的多目标定位跟踪方法的应用场景示意图;

图5为本发明实施例提供的多目标定位跟踪装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

rfid作为本世纪最有前景的技术之一,作为物联网的关键技术,已经应用于生活中的诸多场景,比如仓库的管理、机场行李的分类、商品溯源、图书馆图书排序等。计算机视觉具有多目标定位与追踪的优势,但是其在有遮挡或者目标在计算机视觉监控范围外等情况下,就很难发挥监控作用。rfid在有遮挡等复杂环境下也可以工作,虽然环境越复杂,其定位精度受到影响,但仍可以追踪物品的大致方位。两者技术融合就可以完成多目标互相遮挡、其他物品遮挡等环境下的物品定位追踪。

本发明下述各实施例如无特别说明均可应用于如图1所示的环境中,如图1所示,电子设备100与图像采集模块200、rfid模块300连接。作为一种实施方式,电子设备100可以与图像采集模块200、rfid模块300电连接。作为另一种方式,电子设备100可以通过网络与图像采集模块200、rfid模块300连接。所述网络可以是有线或无线网络。本发明实施例中,电子设备100、图像采集模块200、rfid模块300能够通过通信网络直接连接。电子设备100、图像采集模块200、rfid模块300可以在wi-fi(无线保真)网络、2g/3g/4g网络或局域网中建立通信连接。

在本实施例中,所述图像采集模块200可以包括摄像头。所述rfid模块300可以包括rfid阅读器。所述rfid模块包括rfid阅读器。rfid即radiofrequencyidentification。

图2示出了一种可应用于本发明实施例中的电子设备100的结构框图。如图2所示,电子设备100可以包括存储器102、存储控制器104、一个或多个(图2中仅示出一个)处理器106、外设接口108、输入输出模块110、音频模块112、显示模块114、射频模块116和多目标定位跟踪装置。

存储器102、存储控制器104、处理器106、外设接口108、输入输出模块110、音频模块112、显示模块114、射频模块116各元件之间直接或间接地电连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。多目标定位跟踪方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器102中的软件功能模块,例如所述多目标定位跟踪装置包括的软件功能模块或计算机程序。

存储器102可以存储各种软件程序以及模块,如本申请实施例提供的多目标定位跟踪方法及装置对应的程序指令/模块。处理器106通过运行存储在存储器102中的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本申请实施例中的多目标定位跟踪方法。

存储器102可以包括但不限于随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),只读存储器(readonlymemory,rom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,prom),可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom),电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)等。

处理器106可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,简称cpu)、网络处理器(networkprocessor,简称np)等;还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(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。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。

所述外设接口108将各种输入/输入装置耦合至处理器106以及存储器102。在一些实施例中,外设接口108、处理器106以及存储控制器104可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中,他们可以分别由独立的芯片实现。

输入输出模块110用于提供给用户输入数据实现用户与电子设备100的交互。所述输入输出模块110可以是,但不限于,鼠标和键盘等。

音频模块112向用户提供音频接口,其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。

显示模块114在电子设备100与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中,所述显示模块114可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器,其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作,并将该感应到的触控操作交由处理器106进行计算和处理。

射频模块116用于接收以及发送电磁波,实现电磁波与电信号的相互转换,从而与通信网络或者其他设备进行通信。

可以理解,图2所示的结构仅为示意,电子设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件,或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

于本发明实施例中,电子设备100可以作为用户终端,或者作为服务器。电子设备可以为pc(personalcomputer)电脑、平板电脑、手机、笔记本电脑、智能电视、机顶盒、车载终端等终端设备。

请参阅图3,本发明实施例提供了一种多目标定位跟踪方法,应用于一电子设备,所述方法可以包括步骤s300、步骤s310、步骤s320和步骤s330。

步骤s300:获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列。

如图4所示,c1表示摄像头,c2表示rfid模块的天线,bi,i=1,2……,m表示m个移动目标。假如发现有物品遗失,物品设置有目标标签,而调取摄像头监控时发现,物品丢失时,有m个移动目标即多个人同时出现在视野范围之内,而且互相遮挡,里面只有一个移动目标携带有目标标签,但是单纯用摄像头不能分辨到底是哪个移动目标带走了物品,这时利用摄像头同时追踪视野范围内每个移动目标的移动轨迹,同时利用rfid技术追踪物品轨迹,当设置有目标标签的物品的轨迹与其中某个移动目标的行动轨迹一致时,可以确认带走物品的移动目标在哪,完成目标轨迹的跟踪与匹配,即使目标被遮挡,也可以单独利用rfid确定目标位置。在图4的场景中有多个移动目标,某一个移动目标上附着目标标签,目标标签为rfid标签。采用一个单目摄像头对视野范围连续监控,rfid阅读器的天线同时收集目标标签的信息即目标标签的相位值序列。

步骤s310:基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列。

进一步地,所述预设的相位距离换算规则可以为基于获得所述目标标签与所述rfid模块之间的距离值序列,其中,k为所述相位值序列的项数,θ(ti)为第i个相位值,d(ti)为所述目标标签与所述rfid模块之间的第i个距离值。mod为求模运算。rfid阅读器、摄像头、目标标签呈现一个三角关系,rfid阅读器与摄像头的位置关系固定,当目标标签的位置变化时,摄像头获取的目标位置,与换算后的距离值也会有一个变化联系,通过此变化联系可以计算其匹配值。

步骤s320:将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值。

步骤s330:基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

进一步地,基于步骤s320,从每个所述移动轨迹中获取对应的n个定位信息;从所述距离值序列中获取n个采样相位距离值;迭代计算每个定位信息与每个采样相位距离值之间的匹配值,直到满足预设的迭代次数后计算平均匹配值,以获得每个所述移动轨迹对应的平均匹配值。

相应地,基于步骤s330,基于每个所述移动轨迹对应的平均匹配值,获得所述平均匹配值中的最大值并输出所述平均匹配值中的最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

本发明实施例提供的一种多目标定位跟踪方法,在获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列后,基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列;然后将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值;基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。实现了在多个移动目标中,定位跟踪到携带有目标标签的移动目标,且提高定位精度。

请参阅图5,本发明实施例提供了一种多目标定位跟踪装置400,运行于一电子设备,所述装置400可以包括获取单元410、换算单元420、匹配单元430和输出单元440。

获取单元410,用于获取图像采集模块采集的m个移动目标各自对应的移动轨迹及rfid模块获取到的目标标签的相位值序列。

换算单元420,用于基于所述相位值序列及预设的相位距离换算规则,获得所述目标标签与所述rfid之间的距离值序列。

所述预设的相位距离换算规则为所述换算单元420可以包括换算子单元421。

换算子单元421,用于基于获得所述目标标签与所述rfid模块之间的距离值序列,其中,k为所述相位值序列的项数,θ(ti)为第i个相位值,d(ti)为所述目标标签与所述rfid模块之间的第i个距离值。

匹配单元430,用于将所述m个移动目标各自对应的移动轨迹中的每个移动轨迹与所述距离值序列进行逐一匹配,获得每个所述移动轨迹对应的匹配值。

输出单元440,用于基于每个所述移动轨迹对应的匹配值,获得所述匹配值中的最大值并输出所述最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

所述匹配单元430可以包括:匹配子单元431。

匹配子单元431,用于从每个所述移动轨迹中获取对应的n个定位信息;从所述距离值序列中获取n个采样相位距离值;迭代计算每个定位信息与每个采样相位距离值之间的匹配值,直到满足预设的迭代次数后计算平均匹配值,以获得每个所述移动轨迹对应的平均匹配值;

相应地,所述输出单元440可以包括输出子单元441。

输出子单元441,用于基于每个所述移动轨迹对应的平均匹配值,获得所述平均匹配值中的最大值并输出所述平均匹配值中的最大值对应的移动轨迹对应的移动目标。

所述图像采集模块包括摄像头,所述rfid模块包括rfid阅读器。

以上各单元可以是由软件代码实现,此时,上述的各单元可存储于存储器102内。以上各单元同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。

本发明实施例提供的多目标定位跟踪装置400,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有程序代码,所述程序代码在被处理器读取并运行时,执行上述的方法。

本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,所述处理器和所述存储器通过总线电连接;所述存储器中存储有程序代码;所述处理器,用于通过所述总线从所述存储器中读取并运行所述程序代码,执行上述的方法。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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