本发明属于无线通信领域，尤其是一种障碍物移动视觉与射频联合观测的不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法。
背景技术：
1、在现有无线节点定位方法中，已知位置的固定或移动信标节点广播其位置，未知的无线节点接收位置信息，从而实现未知节点在现实坐标系下定位。本方法与这些方法不同，其目标是发现未知且不可见无线节点在摄像头视觉平面中的位置映射。同时，本方法的工作机制与现有无线节点定位方法也不同。其无需无线节点与移动障碍物通信，而是通过观察摄像头视野中障碍物移动并与无线节点间射频信号波动匹配实现上述目标。
2、另一方面，与现有通过匹配无线节点图像与射频信号进行节点识别的方法，如文献1：j.yin,z.yang,s.liao,c.duan,x.ding,and l.zhang,“tagfocus:towards fine-grained multi-object identification in rfid-based systems with visual aids,”acm transactions on sensor networks,vol.19,no.1,2023；即“标签关注：基于射频识别系统的视觉辅助精细多目标识别,”美国计算机协会传感器网络汇刊,第19卷,第1期,2023、文献2：w.xu,f.gao,y.zhang,c.pan,and g.liu,“multi-user matching and resourceallocation in vision aided communications,”ieee transactions oncommunications,vol.71,no.8,pp.4528–4543,2023，即“视觉辅助通信中的多用户匹配与资源分配,”电气与电子工程师协会通信汇刊,第71卷,第8期,4528-4543页，2023，等不同，本方法中仅需跟踪移动障碍物的视觉轨迹，而无需无线节点在摄像头视野内可见。
技术实现思路
1、为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，仅需跟踪移动障碍物的视觉轨迹，而无需无线节点在摄像头视野内可见；通过对摄像头视野内移动障碍物进行跟踪，并联合无线节点间射频信号观测结果，实现不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射；该位置映射结果可用于视觉辅助的无线网络优化。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，包括以下步骤：
4、1)基于视觉观测的移动目标检测，该目标为一个在摄像头视野内沿随机或规划路径移动的障碍物；
5、2)基于射频观测的遮挡检测，即通过监测信道测量结果的持续性下降，判断某条链路的遮挡事件，所述的遮挡事件为连接无线节点ni和nj的链路lij是否被移动障碍物遮挡；
6、3)将障碍物视觉轨迹与lij遮挡检测结果匹配，得到用于拟合摄像头视觉平面中通过ni与nj的虚拟线段ρij的锚点集；
7、4)利用锚点集拟合虚拟线段，如ni拥有两个邻居，以指向ni的两条线段的交点为ni在视觉平面中位置映射；如ni拥有多个邻居，则将存在多条指向ni的虚拟线段，在其中选择形成最佳交点的线段对，并以该交点为ni在视觉平面中位置映射。
8、进一步，所述步骤3)中，障碍物视觉轨迹与链路遮挡检测结果匹配算法，过程如下：
9、首先，对分辨率为w×h的摄像头，为每条链路lij构造一个大小为w×h的匹配矩阵iij，其中每个矩阵元素对应摄像头画面中的一个像素，对像素x，其对应的lij匹配矩阵元素为iij(x)＝<pij(x)，nij(x)>，pij(x)、nij(x)均初始化为0；
10、然后，对长度为t的障碍物视觉轨迹，对其中每个t时刻障碍物检测框质心所在像素xt，如此时lij被遮挡，则pij(xt)加1，否则nij(xt)加1；
11、最后，检查匹配矩阵中所有元素，对每个像素x，如对应iij(x)中pij(x)大于0且pij(x)/(pij(x)+nij(x))大于等于某个阈值，则x被识别为lij的一个锚点，被识别为锚点的像素x的pij(x)/(pij(x)+nij(x))称为其置信度。
12、再进一步，所述步骤4)中，当某个节点拥有超过2个邻居导致存在多条指向该节点的虚拟线段时，交点选择算法同时考虑线段拟合可信度和两条线段的夹角，估计交点可靠性，并选择可靠性最高的交点为最佳交点，作为节点在摄像头视觉平面中位置映射。
13、更进一步，所述步骤4)中，交点可靠性推算方法的过程为：
14、首先，设计线段拟合可信度估计器，该估计器同时考虑锚点置信度和分布，实现线段拟合可靠性的估计，为提取通用的锚点分布特征，针对每条虚拟线段ρij，将其所有锚点在视觉平面坐标系下坐标转换到一个极坐标系中，该极坐标系原点为ρij锚点集的质心，极轴与ρij平行并指向视觉平面右侧；
15、然后，在该极坐标系下建立参考框架，ρij锚点集的参考框架包含多个在其极坐标系中固定分布的参考点；
16、接着，建立抽象图将每个参考点连接到ρij锚点集中所有锚点和所有参考点，并利用图注意力网络，通过令每个参考点聚合中所有邻居的特征更新其特征，其中每个锚点和参考点的原始特征包括其置信度和极坐标，参考点的置信度设为1；
17、最后，沿通道维度将所有参考点的特征求和，生成锚点置信度和分布总体特征，并进行线段拟合可信度分类，记ρij拟合可信度分类为rij，则最终的ρij与ρik交点可靠性估计为：(rij+rik)∠ρijρik。
18、本方法与现有方法不同，其目标是发现未知且不可见无线节点在摄像头视觉平面中的位置映射。本方法通过观察摄像头视野中障碍物移动并与无线节点间射频信号波动匹配实现上述目标。因此，本方法中无需无线节点与移动障碍物通信。
19、本发明的有益效果主要表现在：仅需跟踪移动障碍物的视觉轨迹，而无需无线节点在摄像头视野内可见，即可自动发现无线节点在摄像头视觉平面中位置映射。
1.一种不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，其特征在于，所述步骤3)中，障碍物视觉轨迹与链路遮挡检测结果匹配算法，过程如下：
3.如权利要求1或2所述的不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，其特征在于，所述步骤4)中，当某个节点拥有超过2个邻居导致存在多条指向该节点的虚拟线段时，交点选择算法同时考虑线段拟合可信度和两条线段的夹角，估计交点可靠性，并选择可靠性最高的交点为最佳交点，作为节点在摄像头视觉平面中位置映射。
4.如权利要求3所述的不可见无线节点在摄像头视觉平面中位置映射方法，其特征在于，所述步骤4)中，交点可靠性推算方法的过程为：