基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信領(lǐng)域中，BPS (Binary Proximity Sensors, 二進(jìn)制接近傳感器)以其低成本、體積小、能耗低等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)目標(biāo)跟蹤。對(duì)于一個(gè)BPS而言，當(dāng)其感應(yīng)區(qū)域內(nèi)存在目標(biāo)時(shí)，該BPS輸出“ 1”;當(dāng)其感應(yīng)區(qū)域內(nèi)無目標(biāo)時(shí)，該BPS輸出“ 0 ”。在一個(gè)區(qū)域布局了多個(gè)BPS形成傳感器網(wǎng)絡(luò)后，當(dāng)多個(gè)目標(biāo)在該區(qū)域中移動(dòng)時(shí)，獲取傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)BPS的輸出值，便可得到一個(gè)二進(jìn)制讀序列，進(jìn)而根據(jù)該二進(jìn)制讀序列即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
[0003]為此，于2012年11月8號(hào)公開、公開號(hào)為“CA2834916A1”、名稱為“Two-StageFilltering Based Method For Multiple Target Tracking(基于二級(jí)濾波器的多目標(biāo)跟蹤)”的加拿大專利文件中，提出了一種多目標(biāo)跟蹤方法，具體包括以下內(nèi)容:在傳感器網(wǎng)絡(luò)中部署多個(gè)BPS，每隔預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，獲取各個(gè)BPS的輸出值，將各個(gè)輸出值組成該采樣時(shí)刻的二進(jìn)制讀序列；根據(jù)該當(dāng)前采樣時(shí)刻的二進(jìn)制讀序列，通過聚類算法，首先初步估計(jì)各個(gè)目標(biāo)在當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置；然后根據(jù)各個(gè)目標(biāo)在上一采樣時(shí)刻的位置，通過貝葉斯估計(jì)算法對(duì)各個(gè)目標(biāo)在當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置進(jìn)行修正，基于經(jīng)過修正后的各個(gè)目標(biāo)的位置，再對(duì)下一采樣時(shí)刻的位置進(jìn)行修正，對(duì)目標(biāo)在每個(gè)采樣時(shí)刻中的位置均進(jìn)行上述步驟。最后，對(duì)于多個(gè)目標(biāo)中的每個(gè)目標(biāo)，將目標(biāo)在每個(gè)采樣時(shí)刻的修正后的位置進(jìn)行聚合，便得到該目標(biāo)的跟蹤軌跡。
[0004]然而，在采取上述方法對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時(shí)，由于聚類算法和貝葉斯估計(jì)算法的精確性有限，所以得到的跟蹤軌跡與目標(biāo)的實(shí)際軌跡相比，存在較大偏差，目標(biāo)跟蹤精準(zhǔn)率不高，跟蹤效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法及裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0006]第一方面，提供了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法，所述方法包括:
[0007]根據(jù)多個(gè)BPS的輸出值和所述多個(gè)BPS的位置關(guān)系，確定待跟蹤的目標(biāo)的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域中至少包括一個(gè)補(bǔ)丁區(qū)域，所述補(bǔ)丁區(qū)域?yàn)锽PS感應(yīng)區(qū)域的子區(qū)域，且任意兩個(gè)補(bǔ)丁區(qū)域無重疊部分；
[0008]當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從第一數(shù)值變化為第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，縮小所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域，得到第三區(qū)域，所述第一 BPS為當(dāng)前輸出值發(fā)生變化的BPS，所述第二區(qū)域?yàn)槭艿剿龅谝?BPS輸出值變化影響的BPS感應(yīng)區(qū)域；
[0009]根據(jù)所述第三區(qū)域和第四區(qū)域，對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，所述第四區(qū)域?yàn)樗龅谝粎^(qū)域中所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0010]可選地，所述當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從第一數(shù)值變化為第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，縮小所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域，得到第三區(qū)域，包括:
[0011]當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括所述第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從所述第一數(shù)值變化為所述第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，確定所述第二區(qū)域中與所述第一 BPS感應(yīng)區(qū)域的重疊區(qū)域；
[0012]從所述第二區(qū)域中，去除所述重疊區(qū)域所包括的補(bǔ)丁區(qū)域，得到第三區(qū)域。
[0013]可選地，所述方法還包括:
[0014]當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括所述第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從所述第二數(shù)值變化為所述第一數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域和所述第二區(qū)域，得到第五區(qū)域。
[0015]可選地，所述方法還包括:
[0016]根據(jù)所述當(dāng)前BPS輸出值變化時(shí)刻與所述上一 BPS輸出值變化時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第一時(shí)間差值；
[0017]在BPS輸出值變化時(shí)間差值與擴(kuò)展尺度的對(duì)應(yīng)關(guān)系中，獲取與所述第一時(shí)間差值相匹配的擴(kuò)展尺度；
[0018]根據(jù)所述擴(kuò)展尺度，對(duì)所述第四區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展。
[0019]可選地，所述當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從第一數(shù)值變化為第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，縮小所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域，得到第三區(qū)域之后，所述方法還包括:
[0020]判斷所述第三區(qū)域和第四區(qū)域中是否包括超出預(yù)設(shè)閾值的區(qū)域；
[0021]如果所述第三區(qū)域和第四區(qū)域中包括超出預(yù)設(shè)閾值的區(qū)域，則清除所述目標(biāo)的已生成跟蹤軌跡，重新對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
[0022]第二方面，提供了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤裝置，，所述裝置包括:
[0023]區(qū)域確定模塊，用于根據(jù)多個(gè)BPS的輸出值和所述多個(gè)BPS的位置關(guān)系，確定待跟蹤的目標(biāo)的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域中至少包括一個(gè)補(bǔ)丁區(qū)域，所述補(bǔ)丁區(qū)域?yàn)锽PS感應(yīng)區(qū)域的子區(qū)域，且任意兩個(gè)補(bǔ)丁區(qū)域無重疊部分；
[0024]區(qū)域縮小模塊，用于當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從第一數(shù)值變化為第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，縮小所述第一區(qū)域中的第二區(qū)域，得到第三區(qū)域，所述第一 BPS為當(dāng)前輸出值發(fā)生變化的BPS，所述第二區(qū)域?yàn)槭艿剿龅谝?BPS輸出值變化影響的BPS感應(yīng)區(qū)域；
[0025]目標(biāo)跟蹤模塊，用于根據(jù)所述第三區(qū)域和第四區(qū)域，對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，所述第四區(qū)域?yàn)樗龅谝粎^(qū)域中所述第二區(qū)域以外的區(qū)域。
[0026]可選地，所述區(qū)域縮小模塊，用于當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括所述第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從所述第一數(shù)值變化為所述第二數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域，確定所述第二區(qū)域中與所述第一 BPS感應(yīng)區(qū)域的重疊區(qū)域；從所述第二區(qū)域中，去除所述重疊區(qū)域所包括的補(bǔ)丁區(qū)域，得到第三區(qū)域。
[0027]可選地，所述區(qū)域縮小模塊，還用于當(dāng)檢測(cè)到所述多個(gè)BPS中包括所述第一 BPS且所述第一 BPS的輸出值從所述第二數(shù)值變化為所述第一數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域和所述第二區(qū)域，得到第五區(qū)域。
[0028]可選地，所述裝置還包括:
[0029]時(shí)間差值計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前BPS輸出值變化時(shí)刻與所述上一 BPS輸出值變化時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，得到第一時(shí)間差值；
[0030]擴(kuò)展尺度獲取模塊，用于在BPS輸出值變化時(shí)間差值與擴(kuò)展尺度的對(duì)應(yīng)關(guān)系中，獲取與所述第一時(shí)間差值相匹配的擴(kuò)展尺度；
[0031]區(qū)域擴(kuò)展模塊，用于根據(jù)所述擴(kuò)展尺度，對(duì)所述第四區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展。
[0032]可選地，所述裝置還包括:
[0033]區(qū)域判斷模塊，用于判斷所述第三區(qū)域和第四區(qū)域中是否包括超出預(yù)設(shè)閾值的區(qū)域；
[0034]軌跡清除模塊，用于當(dāng)所述第三區(qū)域和第四區(qū)域中包括超出預(yù)設(shè)閾值的區(qū)域時(shí)，清除所述目標(biāo)的已生成跟蹤軌跡，重新對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0036]在目標(biāo)跟蹤過程中，基于各個(gè)BPS的位置關(guān)系和多個(gè)BPS的輸出值，確定待跟蹤的目標(biāo)的第一區(qū)域，之后，每當(dāng)檢測(cè)到多個(gè)BPS中包括第一 BPS時(shí)，則根據(jù)第一 BPS的感應(yīng)區(qū)域縮小第一區(qū)域中的第二區(qū)域，得到第三區(qū)域，對(duì)目標(biāo)的所在位置進(jìn)行了較為精準(zhǔn)地定位，進(jìn)而根據(jù)第三區(qū)域和第四區(qū)域?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行跟蹤，可得到較為精確的跟蹤軌跡，目標(biāo)跟蹤精準(zhǔn)率高，跟蹤效果較佳。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種二進(jìn)制輸出序列與目標(biāo)所在位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0039]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種的輸出值與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)可能穿越弧的示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單目標(biāo)跟蹤軌跡的示意圖；
[0042]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法的流程圖；
[0043]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤方法的流程圖；
[0044]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種補(bǔ)丁區(qū)域樹狀示意圖；
[0045]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)分布的示意圖；
[0046]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)分布的示意圖；
[0047]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)自分布的示意圖；
[0048]圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)分布的示意圖；
[0049]圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)分布的示意圖；
[0050]圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種目標(biāo)分布的示意圖；
[0051]圖14是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種二進(jìn)制輸出序列與目標(biāo)分布的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0052]圖15是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多目標(biāo)跟蹤軌跡的示意圖；
[0053]圖16是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于傳感器