【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机
,更进一步涉及室内多目标追踪的方法,可用于室内的多目标追踪和监控区域安全。
技术介绍
室内多目标追踪就是利用无线射频信号对多个目标进行室内定位与轨迹追踪。现有的室内多目标追踪方法大致可分为3类:基于无携带设备的室内多目标追踪方法、基于便携设备的室内多目标追踪方法以及基于特殊设备的室内多目标追踪方法。基于便携设备的室内多目标追踪,使用限制较多,场景适应度单一。基于特殊设备的室内多目标追踪,其设备均需额外定制,造价昂贵,不适合商业开发。基于快速查找的聚类算法,是2015年在Science上发表的一个聚类算法,其优点是时间复杂度可以降到接近于O(n)的级别,大大降低了算法运行的时间,使得实时追踪变得更为容易。同时这个算法可以自适应的来决定聚类的最佳数目,并且能在聚类的时候去除异常点,异常点在模型中为处在密度非常低的区域的点。该算法的缺陷在于分类的结果比期望的聚类数目大,这是因为无线链路的数据噪声造成了链路的不稳定波动,从而影响了聚类的数目。南京邮电大学的专利申请“一种基于RSSI的室内定位方法”(专利申请号:201510031944),首先对RSSI测量值进行基于卡尔曼的滤波优化,然后利用滤波优化后的RSSI值进行室内定位。该技术可有效消除人对无线信号传播所产生的噪声影响,并改善因为累积误差导致的定位精度的降低,在噪声均值变化幅度较大的室内环境中具有较高定位精度和定位稳定性,但是该技
【技术保护点】
一种基于密度的快速搜索聚类算法的室内多目标追踪方法,包括:(1)在不同的场景下,对链路节点进行布置,形成场景区域,并通过中继节点得到链路信息,该链路信息包括链路信号强度值RSS、链路的发送节点、接收节点与当前时刻的时间节点;(2)对链路信息进行预处理:(2a)对含有各种噪声的链路进行高斯滤波,去除链路本身的噪声波动,得到相对稳定的链路信息;(2b)在稳定的链路信息中进行判断,得到每个时间节点发生波动的所有链路:(2b1)对经处理后的所有稳定链路分别建立一个滑动窗口,包含当前时间节点以及前四次时间节点的链路信号强度值RSS;(2b2)对每个滑动窗口内的信号强度值集合求方差,得到当前时间节点的方差,当方差大于5时,即认为该滑动窗口对应的链路处于波动状态;(2c)标注每个时间节点的波动链路以及各波动链路之间的交点,这些交点,包括用来确定目标位置的正常点和目标之间相互影响造成的异常点;(2d)通过基于密度的异常点去除算法LOF,去除场景区域中的异常点。(3)获取目标数量与轨迹:(3a)对场景区域内的所有正常点进行聚类,获得聚类数目与聚类位置,聚类数目即为目标数量,聚类位置即为目标位置;(3b) ...
【技术特征摘要】
1.一种基于密度的快速搜索聚类算法的室内多目标追踪方法,包括:
(1)在不同的场景下,对链路节点进行布置,形成场景区域,并通过中继节点
得到链路信息,该链路信息包括链路信号强度值RSS、链路的发送节点、接收节点与
当前时刻的时间节点;
(2)对链路信息进行预处理:
(2a)对含有各种噪声的链路进行高斯滤波,去除链路本身的噪声波动,得到相
对稳定的链路信息;
(2b)在稳定的链路信息中进行判断,得到每个时间节点发生波动的所有链路:
(2b1)对经处理后的所有稳定链路分别建立一个滑动窗口,包含当前时间节点
以及前四次时间节点的链路信号强度值RSS;
(2b2)对每个滑动窗口内的信号强度值集合求方差,得到当前时间节点的方差,
当方差大于5时,即认为该滑动窗口对应的链路处于波动状态;
(2c)标注每个时间节点的波动链路以及各波动链路之间的交点,这些交点,包
括用来确定目标位置的正常点和目标之间相互影响造成的异常点;
(2d)通过基于密度的异常点去除算法LOF,去除场景区域中的异常点。
(3)获取目标数量与轨迹:
(3a)对场景区域内的所有正常点进行聚类,获得聚类数目与聚类位置,聚类数
目即为目标数量,聚类位置即为目标位置;
(3b)通过隐式马尔科夫模型对目标数量进行建模,修正目标数量;
(3c)通过模糊C聚类,修正目标位置;
(3d)对修正后的目标位置根据时间节点建模,形成目标的移动轨迹;
(4)通过多粒子滤波对目标的移动轨迹进行修正与平滑处理,得到目标的最终
移动轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于密度的快速搜索聚类算法的室内多目标追踪方法,
其特征在于,步骤(1)中对链路节点进行布置,是根据不同场景的形状,在其边界
周长上每隔1米的距离布置一个链路节点,形成场景区域。
3.根据权利要求1所述的基于密度的快速搜索聚类算法的室内多目标追踪方法,
其特征在于,步骤(1)中通过中继节点得到链路信息,是由链路两端的发送以及接
收节点收集链路信息,并将该链路信息转发到中继节点;再由中继节点将链路信息转
发给服务器进行分析处理,该中继节点与服务器之间通过串口连接。
4.根据权利要求1所述的基于密度的快速搜索聚类算法的室内多目标追踪方法,
其特征在于,步骤(2b2)中对每个滑动窗口内的信号强度值集合求方差,是对任意
一条稳定链路,建立一个大小为5的滑动窗口,用该窗口记录当前时间节点和前四次
时间节点的链路信号强度值RSS,并按照下式计算链路信号强度值的方差:
D(RSS)=15×Σi=15&lsq...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜军朝,刘惠,李瑞,陈福山,杨雪,刘思聪,李易锴,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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