基于深度识别的车库内定位方法及定位系统与流程

本发明涉及车库定位技术领域，具体的说，涉及一种基于深度识别的车库内定位方法及定位系统。

背景技术：

深度传感器为一种集成有rgb摄像头和3d数据检测机构的设备，由于深度传感器可以实时检测到平面图像和场景中各元素的深度数据，联合运算即得到一个3d场景图，其精度与得到的3d图像比单纯的rgb摄像得到的数据更好，因此在人的肢体识别、人脸识别等领域应用较多，如体感游戏、faceid等，但现有的深度传感器更多地局限在泛娱乐领域，在更生活化的领域中应用还很少，其市场潜力尚未挖掘出来。

车库作为一个使用度极高的生活场景，进出的车辆身份和车辆/人员在车库中的定位都需要快速且可靠的识别方法来支撑，而深度传感器可以快速识别到车辆的距离、方位甚至车牌号码数据，也能快速识别到人脸，与人眼识别很接近了。传统的依靠无线信号定位的方法如射频信号定位、无线网络定位等，或大或小都会因为车身的金属材质影响信号传递从而定位精度达不到预期，而深度传感器不会受此影响，因此将深度传感器完成对车辆的定位是一种更快速、便捷的应用。

现有技术的缺陷：rgb摄像头不能识别车辆/人员的距离和姿态，无线信号定位易受车身金属材质影响。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明将深度传感器应用于车库内的车辆/人员定位，从而提出一种基于深度识别的车库内定位方法及定位系统，在车辆/人员进入车库后，车辆/人员对每个深度传感器的距离就能准确识别出来，形成深度数据，则根据深度数据能够计算得到车辆/人员在车库中的位置，同时，车辆的车牌号、人员的脸部特征也能被深度传感器识别到，深度传感器就可以在不借由其他设备的辅助下同时得到车辆/人员的身份和位置。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于深度识别的车库内定位方法，其特征在于：

第一步，在车库内设置m个深度传感器，所述m个深度传感器的深度数据检测区域覆盖车库的车道和每个停车位；

第二步，当车辆/人员进入车库后，距离车辆/人员最近的n个所述深度传感器检测车辆/人员的深度数据，m≥n；

第三步，车库服务器联合n个深度数据计算得到该车辆/人员在车库的定位。

通过上述设计，在车库中布设深度传感器后，当车辆/人员在深度传感器的检测区域内时，对应的深度传感器就能读取到车辆/人员的深度数据，所有深度数据集中到车库服务器对其计算，就能得到定位，n的取值由深度数据的内容决定，若深度数据仅有车辆/人员的深度距离时，就需要多个深度传感器才能定位准确，此时n最小应取值为3，但深度数据包括深度距离和深度图像中车辆/车辆人员的方位时，单个的深度传感器就能得出车辆/人员相对的位置关系，再结合预先设定的电子地图就能直接得出定位。

由于深度传感器的识别精度高、识别速度快，因此本方案的定位准确性和定位速度都很优秀，而且车库还可以经深度传感器的特征识别扩展更多功能，而非仅仅限于定位方面。

关于定位方法的具体方案一：所述深度数据为车辆/人员的深度图像，n≥1，则所述第三步的具体内容如下：

a1，所述车库服务器建立车库定位地图，所述车库定位地图包括每个深度传感器的深度数据检测区域；

a2，所述车库服务器接收到所述n个深度传感器读取的深度图像后，提取深度图像中该车辆/人员与所述深度传感器的相对坐标；

a3，所述车库服务器将所述相对坐标输入车库定位地图，即得到该车辆/人员在车库的定位。

深度图像即包含有车辆/人员的深度距离和在图中的相对位置，则通过上述设计，n最小可取值为1，当每个深度传感器都固定其检测方向时，单个深度传感器就能对车辆/人员进行定位，但当深度传感器检测方向不固定时，就还是需要至少3个深度传感器才能准确定位。

进一步描述，所述深度图像中包括有该车辆/人员与所述深度传感器的相对坐标、该车辆/人员的轮廓、车辆的车牌信息、人员的面部特征。

深度距离和相对位置即为上述的相对坐标，除此外，深度图像中还含有轮廓信息、rgb图像本身具有的车牌信息和深度读取得到的人脸信息，从而能够确定车辆/人员的身份，身份加上相对坐标结合识别出车库内有多个车辆/人员时的各自定位，不会造成不同车辆/人员的信息混乱。

关于定位方法的具体方案二：所述深度数据为车辆/人员的深度距离，n≥3，则所述第三步的具体内容如下：

b1，所述车库服务器建立车库定位地图，所述车库定位地图包括每个深度传感器的深度数据检测区域；

b2，所述车库服务器接收到所述n个深度传感器读取的深度距离后，分别以每个深度传感器为圆心、车辆/人员相对每个深度传感器的深度距离为半径作圆，得到n个相交的圆，则该n个圆的公共点即为车辆/人员的相对位置；

b3，所述车库服务器将所述车辆/人员的相对位置输入车库定位地图，则得到该车辆/人员在车库的定位。

上述方案的深度传感器仅仅读取车辆/人员的深度距离，由于不需结合图像分析车辆/人员的方位，其识别速度更快，但相对的就需要更多深度传感器进行定位，一个深度传感器通过深度距离仅能得到范围的圆，两个深度传感器则可得到最多2个交点的定位点，此时仍需确定哪一个定位点为车辆/人员的定位，因此至少还需要一个深度传感器才能得到准确的定位点，通过3个圆相交的点可快速得出车辆/人员在车库中的位置，当然，该方案也不必须明确地作出圆，只需在车库定位地图中的3个深度传感器中部位置画出圆弧也能得到交点。

上述两种方案的每个所述深度传感器的深度数据检测区域均为固定区域，则n取最小值，即每个深度传感器的检测方向都是固定的，方案一中n可取1，方案二中n可取3。

上述两种方案的所述深度传感器的深度数据检测区域为范围区域，且深度传感器在该范围区域中经转动机构调节检测方向，则n＝3。

由于深度传感器的检测方向可变，因此深度图像的方位变得不可靠，使深度传感器的定位需要最少3个才能准确计算出。

更进一步设计，车库内还设置有深度读取激活装置，仅当深度读取激活装置读取到车辆/人员进入车库后，位于该深度读取激活装置读取范围内的深度传感器才被激活，开始工作。

出于节约能耗的考虑，深度传感器的工作只有在被激活时才进行，而深度读取激活装置可以使用检测范围更大、常开更节能的物体检测设备，如超声波雷达、射频雷达等，只需检测到范围内有新的物体进入即激活深度传感器对其进行检测，深度传感器常闭，可以节省功耗，深度传感器无需时时工作也能降低故障率。

一种采用所述基于深度识别的车库内定位方法的定位系统，包括车库服务器，车库内布置m个深度传感器，所述m个深度传感器的深度数据检测区域接收区域覆盖车库的车道和每个停车位；

车库内还设置有l个深度读取激活装置，每个所述深度读取激活装置的读取范围均大于深度传感器的深度数据检测区域，l≤m；

每个所述深度传感器均与车库服务器相连，每个所述深度读取激活装置均与其读取范围内的深度传感器连接。

深度传感器的深度数据检测区域在覆盖车库时只需针对性地将停车位的常用区域覆盖到即可，不需对车库的每个区域无死角检测。

通过上述设计，当车辆/人员进入车库被深度读取激活装置识别到，位于该深度读取激活装置的读取范围内的深度传感器被激活开始读取，定位准确性高且功耗小。

进一步描述，每个停车位都安装有一个深度传感器，车道上布置a个深度传感器，a＜m。

由于车库中最重要的是停车位，车辆的停车入位和驶离都需要准确的车辆定位识别，因此每个停车位都安装深度传感器可以更好地服务车辆停、取车，而车道上的深度传感器主要完成车辆行驶过程中或人员走动时的定位，此时的定位对象处于移动状态，则车道上的深度传感器布置可按照来往车辆的平均速度设置分布密度。

更进一步设计，每个所述深度传感器均设置在一个安装箱体上，所述安装箱体悬吊安装于车库中，所述安装箱体设置有本体和吊杆，该吊杆上部安装于车库顶面，其下部经转动机构与本体连接。

通过上述设计，每个深度传感器都悬吊安装在车库的上方，拥有良好的视觉，不易被遮挡，同时转动机构可由旋转电机和变速装置完成转动控制，深度传感器以吊杆轴心为转动轴进行360°旋转，检测多个角度的情况。

更进一步描述，当l＝m时，一个所述深度传感器器和一个深度读取激活装置集成安装于同一安装箱体上，所述安装箱体还设置有提示装置和无线通信模块，所述提示装置用于指示车辆/人员路径，所述无线通信模块用于数据通讯。

为便于设计和生产，深度传感器和深度读取激活装置集中设置在同一主体内，即安装箱体，这样能够节省安装空间和简化安装密度的设计运算，同时还集成有提示车辆/人员的提示装置和无线通信模块，使安装箱体的功能更多，在完成基础的定位识别的同时还能为车主等提供指示，且不需另接网络线缆就能全车库通讯，使车库更智能和方便。

更进一步描述，所述深度读取激活装置为射频雷达、超声波雷达、红外传感器中的至少一种。

超声波在有物体遮挡的时候会返回信号，以此能检测到当前场景中有新的物体进入并遮挡了超声波信号，而射频信号会受金属、水等材质的物体削弱信号，而当射频雷达接收射频信号的时间有变化时，则说明有金属物体进入当前场景，使用射频雷达检测车辆效果较好，红外线能够检测有温度的物体，而人体温度基本恒定在一个区间，因此将红外传感器的温度识别范围设定在该区间，就能识别到人体进入了场景中，若使用射频雷达、超声波雷达、红外传感器中的一种或者几种组合起来能够有效地识别到车辆/人员在车库中。

本发明的有益效果：车辆/人员进入车库后可以快速识别其身份和位置，从而为车辆/人员提供多方面服务，如车位引导、道路指引等，深度识别能够快速得出车辆/人员的身份和位置，对其进行针对性服务；设置深度读取激活装置可以有效节省深度传感器的工作量，使其只在需要工作时打开，保证运算的准确性。

附图说明

图1是实施例一的定位方法的流程图；

图2是实施例一的第三步方法流程图；

图3是实施例二的定位方法的流程图；

图4是实施例二的第三步方法流程图；

图5是实施例二的定位系统结构示意图；

图6是实施例二的车库布设俯视图；

图7是实施例二的车位正视图；

图8是实施例二的安装箱体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例一：如图1所示，一种基于深度识别的车库内定位方法：

第一步，在车库内设置m个深度传感器1，所述m个深度传感器1的深度数据检测区域覆盖车库的车道和每个停车位；

第二步，当车辆/人员进入车库后，距离车辆/人员最近的n个所述深度传感器1检测车辆/人员的深度数据，m≥n；

第三步，车库服务器联合n个深度数据计算得到该车辆/人员在车库的定位。

本实施例所述深度数据为车辆/人员的深度图像，且每个所述深度传感器1的深度数据检测区域均为固定区域，则n取最小值。

n优选为1，所述第三步如图2所示：

a1，所述车库服务器建立车库定位地图，所述车库定位地图包括每个深度传感器1的深度数据检测区域；

a2，所述车库服务器接收到一个深度传感器1读取的深度图像后，提取深度图像中该车辆/人员与所述深度传感器的相对坐标；

a3，所述车库服务器将所述相对坐标输入车库定位地图，即得到该车辆/人员在车库的定位。

所述深度图像中包括有该车辆/人员与所述深度传感器1的相对坐标、该车辆/人员的轮廓、车辆的车牌信息、人员的面部特征。

实施例二，如图3所示，一种基于深度识别的车库内定位方法：

第一步，在车库内设置m个深度传感器1，所述m个深度传感器1的深度数据检测区域覆盖车库的车道和每个停车位；

第二步，当车辆/人员进入车库后，深度读取激活装置读取到车辆/人员进入车库后，所述深度读取激活装置读取范围内的深度传感器开始工作；

第三步，当车辆/人员进入车库后，距离车辆/人员最近的n个所述深度传感器1检测车辆/人员的深度数据，m≥n；

第四步，车库服务器联合n个深度数据计算得到该车辆/人员在车库的定位。

本实施例所述深度数据为车辆/人员的深度距离，且所述深度传感器1的深度数据检测区域为范围区域，且深度传感器在该范围区域中经转动机构32调节检测方向，则n＝3。

n优选为3，则所述第三步如图4所示：

b1，所述车库服务器建立车库定位地图，所述车库定位地图包括每个深度传感器1的深度数据检测区域；

b2，所述车库服务器接收到3个深度传感器1读取的深度距离后，分别以每个深度传感器1为圆心、车辆/人员相对每个深度传感器1的深度距离为半径作圆，得到3个相交的圆，则该3个圆的公共点即为车辆/人员的相对位置；

b3，所述车库服务器将所述车辆/人员的相对位置输入车库定位地图，则得到该车辆/人员在车库的定位。

本实施例车库内优选设置有深度读取激活装置2，仅当深度读取激活装置2读取到车辆/人员进入车库后，位于该深度读取激活装置2读取范围内的深度传感器1才被激活，开始工作。

如图5所示，一种采用所述基于深度识别的车库内定位方法的定位系统，包括车库服务器，车库内布置m个深度传感器1，所述m个深度传感器1的深度数据检测区域接收区域覆盖车库的车道和每个停车位；

车库内还设置有l个深度读取激活装置2，每个所述深度读取激活装置2的读取范围均大于深度传感器1的深度数据检测区域，l≤m；

每个所述深度传感器1均与车库服务器相连，每个所述深度读取激活装置2均与其读取范围内的深度传感器1连接。

优选地，本实施例中每个停车位都安装有一个深度传感器1，车道上布置a个深度传感器1，a＜m，如图6所示。

如图7所示，每个所述深度传感器1均设置在一个安装箱体3上，所述安装箱体3悬吊安装于车库中，所述安装箱体3设置有本体和吊杆31，该吊杆31上部安装于车库顶面，其下部经转动机构32与本体连接，本实施例的转动机构32为配有变速器的转动电机。

本实施例中l＝m，一个所述深度传感器器1和一个深度读取激活装置2集成安装于同一安装箱体3上，所述安装箱体3还设置有提示装置33和无线通信模块，所述提示装置用于指示车辆/人员路径，所述无线通信模块用于数据通讯。

本实施例的提示装置优选为显示屏33，无线通信模块优选为蓝牙和wifi。

优选地，所述深度读取激活装置2为射频雷达和红外传感器中的组合。