结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置与系统的制作方法

本实用新型涉及视频跟踪及无线通信领域，具体涉及一种结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置与系统。

背景技术：

在当前背景下，诸多领域都需要应用到对人或设备的定位与跟踪，例如，在安保领域，若能够实现对嫌疑人准确的定位与追踪，将极大地提升安全监控与追捕工作的效率。目前，对人的识别与定位大多采用计算机视觉的方法实现，即通过摄像头采集的视频数据对目标进行确认。但是，此类方法通常具有如下不足：(1)要求环境中的摄像头布设相对齐备，否则将很容易丢失目标；(2)视频存在监控死角，如目标人员处于两个摄像头之间时、拐弯时，追踪可能无法继续；(3)公共场所布设的摄像头所采集的数据极为复杂，使确定目标具有很大的难度；(4)布控的监测区域较多时，则视频数量极大，从中提取目标数据将消耗大量的人力、时间，且具有滞后性，发现目标时也丢失了数据的实时性。

例如，中国专利文献CN105224912A中公开的基于运动信息和轨迹关联的视频行人检测和跟踪方法，通过机器学习的方法检测视频中的行人运动区域，从而得到目标与轨迹。该方法虽然能够实现对行人的标定，但无法实现对特定行人目标的标定与跟踪。

又例如，中国专利文献CN101216885A中公开的一种基于视频的行人人脸检测与跟踪算法，该方法首先确定视频中的行人目标，通过重心确定人脸区域并利用肤色模型和模板匹配方法确定行人的人脸目标，从而实现对行人目标的轨迹跟踪。难以克服视频方法存在监控死角的缺点，无法实现全程可视，故难以实现无缝跟踪。

综上所述，在此领域中迫切需要一种装置及系统能够弥补视频跟踪的不足，能够在更加广泛的范围内对目标人员进行发现、定位与跟踪。

技术实现要素：

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的视频跟踪中存在监控死角、目标难以确认、监控视频数据过于复杂且具有滞后性等问题，进而提供一种可实现无缝跟踪、针对性强、准确率高、可得到实时数据的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置及其系统。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种易于布控、成本低的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置。

本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置，该装置包括：图像采集模块、无线信号感知模块、电路模块；

所述图像采集模块用于采集可视区域的视频及图像；

所述无线信号感知模块用于感知所述可视区域的无线信号；

所述电路模块用于对所述跟踪定位装置提供电力支持。

优选地，所述无线信号感知模块具有数据缓存区，所述数据缓存区用于存储所述无线信号感知模块感知到的无线终端的信息；其中，所述无线终端的信息为所述无线信号感知模块通过感知所述可视区域内的无线信号，进而感知到可视区域内的无线终端而得到；所述无线终端的信息至少包括MAC地址。

进一步优选地，所述图像采集模块对所述可视区域的视频及图像进行实时采集。所述无线信号感知模块实时扫描并感知所述可视区域内的无线信号，进而感知可视区域内的无线终端，并将感知到的所有无线终端的信息存入数据缓存区，记为MAC地址集合。

优选地，所述图像采集模块为摄像头、监视器中的一种；

所述无线信号感知模块感知的无线信号为Wi-Fi、GPS、Bluetooth中的一种或多种；

所述无线信号感知模块为具有无线信号发射功能的设备。

优选地，所述无线信号感知模块为无线网桥、无线路由器、Wi-Fi热点发射器、蓝牙信号发射器中的一种。

本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位系统，所述跟踪定位系统包括本实用新型所述的跟踪定位装置。

优选地，所述跟踪定位系统还包括监控模块，所述监控模块用于记录目标人员的无线终端触发所述无线信号感知模块时，该无线终端的位置。

优选地，所述跟踪定位装置与所述监控模块通过有线或无线网络进行数据传输。

优选地，所述跟踪定位装置与所述监控模块进行数据传输的网络传输方式包括基于IEEE802.3协议的以太网，基于IEEE802.11协议的无线局域网及基于IEEE802.15.4协议的ZigBee网络中的一种。

优选地，所述监控模块接收并记录所述跟踪定位装置发送的无线终端的信息。

优选地，所述监控模块还可记录所述目标人员的无线终端触发所述无线信号感知模块的时间，和/或发出预警，和/或提取所述图像采集模块的图像。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置及系统，克服了视频跟踪中存在监控死角、目标难以确认、监控视频数据过于复杂且具有滞后性等问题，利用目标人员身上主动或者被动携带的无线终端，将对目标人员的定位与追踪的目的转变为对其随身携带的终端的定位与追踪，通过无线网络技术感知进行跟踪定位，为从海量视频数据中提取目标信息提供了直接的依据，可实现无缝跟踪，且跟踪定位的针对性强、准确率高、可得到实时数据；由于目标人员在移动的过程中必将触发多个图像采集区域的跟踪定位装置，由此还可得出目标人员的运动轨迹；

(2)本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置及系统，易于布控、实施成本低，甚至于可在传统的监控视频的图像采集区域内布设感知无线终端的无线信号源即可实现，而本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置则包含图像采集模块和无线信号感知模块，其布控简单、设备成本也低。

附图说明

图1为实施例1中所述的跟踪定位装置的结构示意图；

图2为实验例中所述跟踪定位装置的图像采集区域示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

本实施例以无线信号为Wi-Fi为例进行说明，作为本实施例可替换的实现方式，本实用新型还可替换为利用GPS或Bluetooth感知无线终端，也可采用多种无线信号的感知技术相结合，将Wi-Fi、GPS、Bluetooth任意组合对无线终端进行感知。被感知的所述无线终端为具有无线信号发射功能的装置；所述无线终端包括但不限于手机、智能可穿戴设备、用于安防领域的具有无线网络功能的专用设备、平板电脑、手提电脑中的一种或多种。

本实施例的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位系统，所述跟踪定位系统至少包括一个跟踪定位装置。

所述跟踪定位装置的结构如图1所示，包括：图像采集模块、无线信号感知模块、电路模块。

所述图像采集模块用于采集可视区域的图像。为得到实时信息，所述图像采集模块对所述可视区域的视频及图像进行实时采集。作为本实施例的具体实现方式，所述图像采集模块为摄像头、监视器中的一种，本实施例中，作为优选的实现方式，所述图像采集模块为支持彩色视频数据采集功能的摄像头。

所述无线信号感知模块用于感知所述可视区域的无线信号。作为本实施例具体的实现方式，所述无线信号感知模块感知所述可视区域内的无线信号，进而感知可视区域内的无线终端，并记录感知到的所述无线终端的信息；所述无线信号感知模块具有数据缓存区，所述数据缓存区用于存储所述无线信号感知模块感知到的无线终端的信息；所述无线终端的信息至少包括MAC地址。本实施例中，所述无线终端的信息仅包括MAC地址。

作为本实施例的具体实现方式，所述无线信号感知模块为具有无线信号发射功能的设备，需要说明的是，所述无线信号感知模块包括但不限于无线网桥、无线路由器、Wi-Fi热点发射器、蓝牙信号发射器。本实施例中，所述无线信号感知模块为Wi-Fi热点发射器。

所述电路模块用于对所述跟踪定位装置提供电力支持。

作为本实施例的优选地实现方式，所述跟踪定位系统还包括监控模块，所述监控 模块用于记录目标人员的无线终端触发所述无线信号感知模块时，该无线终端的位置。

需要说明的是，所述跟踪定位装置与所述监控模块之间采用的数据传输方式并不唯一，可通过有线或无线网络进行数据传输；同样地，所述跟踪定位装置与所述监控模块之间采用的网络传输方式也不唯一，所述跟踪定位装置与所述监控模块进行数据传输的网络传输方式可采用基于IEEE802.3协议的以太网，基于IEEE802.11协议的无线局域网及基于IEEE802.15.4协议的ZigBee网络中的任意一种。

作为本实施例的优选实现方式，所述监控模块接收并记录所述跟踪定位装置发送的无线终端的信息。具体而言，其过程如下：在所述跟踪定位装置中，所述无线信号感知模块扫描并感知所述可视区域内的无线信号，进而感知可视区域内的无线终端，并将感知到的所述无线终端的信息存入所述数据缓存区，记为MAC地址集合。为得到实时数据，所述无线信号感知模块不间断地对可视区域内的无线终端的MAC地址集合进行扫描，当在所述无线终端的MAC地址集合中成功筛选出目标人员携带的无线终端时，将该无线终端的信息发送至所述监控模块。

本领域技术人员还可根据需求为所述监控模块设置其他功能，作为本实施例更进一步地优选实施方式，所述监控模块还可记录所述目标人员的无线终端触发所述无线信号感知模块的时间，结合触发所述无线信号感知模块时该无线终端的位置，即可根据图像采集区域的感知次序绘制所述目标人员的运动轨迹。

为及时提醒相关人员，所述监控模块还具有发出预警的功能。

为方便从海量视频数据中提取目标信息，所述监控模块还可提取所述图像采集模块的图像；尤其是，当结合触发所述无线信号感知模块的时间，即可实现从海量视频数据中提取实时目标信息。

实验例

为验证本实用新型的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置及系统的技术效果，按照下述方法在真实环境中进行实验：

在3层办公场地(场地面积：800m²/层，布有工位)中布设实施例1中所述的跟踪定位装置，每层布设20台，各个装置的图像采集区域无重叠，并且存在监控盲区，如 图2所示。

10名实验者携带开启无线网络连接功能的智能手机，以随机方式进入实验区域，对上述10名实验者进行跟踪定位，其实验结果如下：

由此可以证明本实用新型所述的结合视觉信号与无线信号的跟踪定位装置与系统的可行性与有效性，可在各个图像采集区域无重叠并存在监控盲区的情况下迅速绑定目标人员的无线终端，进而实现无缝跟踪，针对性强，准确率高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。