时间和人流情况可以初步判断出甲接下来有较大的可能要去便利超市购物，等等。
[0109]对本领域的技术人员来说应理解，根据设计要求和其他因素可以进行各种修改、组合、自组合和变化，只要它们都落于所附权利要求及其等效方案所限定的范围内。
【主权项】
1.一种基于视频采集的多目标室外定位系统，所述的定位为三维空间定位，所述的多目标为一个或一个以上的具有脉搏的生命体，其特征在于，该系统包括视频采集单元，脉搏波提取单元、位置计算单元和行动模拟单元，其中: 所述的视频采集单元由一个或多个视频采集设备组成，用于获取生命体的视频信息，并将所获得的视频信息传递给脉搏波提取单元； 所述的脉搏波提取单元用于对视频采集单元所传递的视频信息进行分析，基于视频内的脉搏信息点提取出视频中所包含的脉搏波数据，再将所提取的每一条脉搏波数据及其所对应的视频采集设备和脉搏信息点在视频图像中的位置传递给位置计算单元，所述的脉搏信息点是指视频中的生命体身体上能够提取出脉搏波信息的部位； 所述的位置计算单元用于对脉搏波提取单元所传递的来自于各个视频采集设备的所有脉搏波数据进行比对和归一化处理，再根据这些脉搏波数据所对应的脉搏信息点在视频图像中的位置，综合视频采集设备的拍摄参数和在室外的位置，计算出该生命体的位置； 所述的行动模拟单元用于根据位置计算单元所计算出的该生命体在不同时间点上的位置，拟合该生命体的行动轨迹，以及对该生命体的行动趋势进行预测。
2.根据权利要求1所述的一种基于视频采集的多目标室外定位系统，其特征在于:所述的视频采集设备选自摄像机、照相机、网络摄像头的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种基于视频采集的多目标室外定位系统，其特征在于:所述的脉搏波提取单元为一台具有视频图像处理和信息分析能力的终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于视频采集的多目标室外定位系统，其特征在于:所述的位置计算单元和行动模拟单元为至少一台具有数据处理能力的终端。
5.根据权利要求1所述的一种基于视频采集的多目标室外定位系统，其特征在于:该系统可以和具备卫星定位系统功能的移动设备和/或各类实名制证件相结合，以实现被定位目标的身份识别。
6.一种利用权利要求1所述基于视频采集的多目标室外定位系统的定位方法，其特征在于，该方法包括以下5个步骤: (1)场景布置:在所需进行多目标室外定位的场所布置视频采集设备作为本系统的视频采集单元，所布置的视频采集设备的数量为一个或多个，当布置的视频采集设备为一个时，要求事先获知待定位目标和所布置的视频采集设备间的垂直高度，且保证待定位目标在室外的每个可能的位置都在该视频采集设备的采集范围内；当布置的视频采集设备为两个或两个以上时，要求保证待定位目标在室外的每个可能的位置都在两台或两台以上视频采集设备的采集范围内；将各个视频采集设备的拍摄参数和在室外的精确位置记录在位置计算单元内； (2)视频采集:当目标进入所需进行多目标室外定位的场所后，视频采集单元获取生命体的视频信息，并将所获得的视频信息传递给脉搏波提取单元； (3)脉搏波提取:脉搏波提取单元对步骤(2)中对各个视频采集单元所传递的视频信息进行分析，基于视频内的脉搏信息点提取出视频中所包含的脉搏波数据，再将所提取的每一条脉搏波数据及其所对应的视频采集设备和脉搏信息点在视频图像中的位置传递给位置计算单元，所述的脉搏信息点是指视频中的生命体身体上能够提取出脉搏波信息的部位； (4)位置计算:位置计算单元对(3)中脉搏波提取单元所传递的来自于各个视频采集设备的所有脉搏波数据进行比对和归一化处理，再根据这些脉搏波数据所对应的脉搏信息点在视频图像中的位置，综合视频采集设备的拍摄参数和在室外的位置，计算出该生命体的位置； (5)行动模拟:行动模拟单元根据位置计算单元所计算出的该生命体在不同时间点上的位置，拟合该生命体的行动轨迹，以及对该生命体的行动趋势进行预测。
7.根据权利要求6所述的室外定位方法，其特征在于，当布置的视频采集设备为一个时，所述的步骤(4)具体包括以下4个子步骤: ①数据比对:位置计算单元将步骤(3)中脉搏波提取单元提取单元所传递的所有脉搏波数据来进行比对，根据相似度将所有的脉搏波数据划入若干集合，同一集合内的脉搏波数据有较高的相似度因此认为来自于同一个生命体，集合的数量即代表所采集的区域内生命体的个数； ②脉搏波选取:针对每个集合，任选I条脉搏波数据； ③参数计算:针对每个集合所选取的脉搏波数据，找出该视频采集设备所采集到的所有在此集合内的脉搏波数据，标记这些脉搏波数据所对应的脉搏信息点在视频图像中的位置，再运用多脉搏信息点归一法计算出投影的角度、中心和范围参数； ④位置确定:针对每个集合，根据步骤③中多脉搏信息点归一法求出的该视频采集设备的投影角度、中心和范围，结合所获知待定位目标和所布置的视频采集单元间的垂直高度，计算出该生命体在室外的位置，对每个集合以此操作即可得知所有生命体在室外的位置，实现室外三维空间定位。
8.根据权利要求6所述的室外定位方法，其特征在于，当布置的视频采集设备为两个或两个以上时，所述的步骤(4)具体包括以下4个子步骤: ①数据比对:位置计算单元将步骤(3)中脉搏波提取单元提取单元所传递的所有脉搏波数据来进行比对，根据相似度将所有的脉搏波数据划入若干集合，同一集合内的脉搏波数据有较高的相似度因此认为来自于同一个生命体，集合的数量即代表所采集的区域内生命体的个数； ②脉搏波选取:针对每个集合，选取至少2条相似程度最高的脉搏波数据，要求每个集合内所选取的多条脉搏波数据均来自不同的视频采集设备； ③参数计算:针对每个集合所选取的每条脉搏波数据，分别返回其所对应的视频采集设备，找出该视频采集设备所采集到的所有在此集合内的脉搏波数据，标记这些脉搏波数据所对应的脉搏信息点在视频图像中的位置，再运用多脉搏信息点归一法计算出投影的角度、中心和范围参数； ④位置确定:针对每个集合，根据步骤③中多脉搏信息点归一法求出的每个视频采集设备各自的投影角度、中心和范围，结合这些视频采集设备在室外的位置模拟投影，所有个投影的交集即为该集合内脉搏波数据来自的生命体在室外的位置，对每个集合以此操作即可得知所有生命体在室外的位置，实现室外三维空间定位。
9.根据权利要求8中所述的室外定位方法，其特征在于，所述的布置的视频采集设备为两个或两个以上，既可以体现为同一时间在不同地点布置两个或以上的视频采集单元，也可以体现为相对短时间内一个配有可控制运动模块的视频采集单元在不同位置的快速移动，以达到相同的效果。
10.根据权利要求7或8中任一条所述的室外定位方法，其特征在于，所述的步骤③中，所述的多脉搏信息点归一法具体为:找到脉搏信息点在视频图像中的位置，用一个最小的平面多边形覆盖这些点，即得到一个凸包；计算该凸包的质心和半径，即可以基本确定该生命体的位置和所占范围；再根据质心的位置和该视频采集设备的拍摄参数，计算出生命体质心和视频采集设备连线和视频采集设备镜头法线之间的入射角，即可以确定该生命体相对于该视频采集设备的方向。
【专利摘要】本发明涉及室外定位领域，具体涉及一种基于视频采集的多目标室外定位系统及相应的方法。所述的定位为三维空间定位。所述的多目标为一个或一个以上的具有脉搏的生命体。本发明系统包括视频采集单元，脉搏波提取单元、位置计算单元和行动模拟单元这四个组成部分，本发明方法包括场景布置、视频采集、脉搏波提取、位置计算和行动模拟这五个步骤。相比传统的室外定位系统，本发明提供的室外定位技术精度高、成本低、实时性好，同时具备优秀的可扩展性和可移植性。
【IPC分类】A61B5-02, G06T7-00
【公开号】CN104657992
【申请号】CN201510073507
【发明人】孟濬, 黄吉羊, 傅幼萍
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月12日