一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统，所述定位方法包括：构建三维可视化场景中的三维场景模型；将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位；将现实场景中的所述UWB定位标签的告警数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的告警效果；在三维可视化场景中以三维的形式展示当前UWB定位区域内的所有的电子围栏，并将模型按照UWB定位标签在现实中的位置在三维虚拟场景内进行映射，实现逼近现实的UWB定位效果。观察者能实时查看当前三维虚拟场景的状况。察者能实时查看当前三维虚拟场景的状况。察者能实时查看当前三维虚拟场景的状况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及室内定位领域，尤其涉及一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和社会的几步，人们对于位置服务的需求由早期的室外定位导航、线路信息查询渐渐向室内定位服务转变，户外定位技术GPS由于建筑物外墙的遮挡，不适用于室内，因而原生出很多室内定位技术，如UWB、超声波、WiFi、UHF、RFID。超宽带定位技术具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供十分精确的定位精度。传统的UWB定位技术可视化运营通常无法实现接近现实的仿真效果，无法实时查看现场的状况以及无法还原真实的场景，容易导致观察者观察目标不准确。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，所述定位方法包括：
[0005]构建三维可视化场景中的三维场景模型；
[0006]将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位；
[0007]将现实场景中的所述UWB定位标签的告警数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的告警效果；
[0008]在三维可视化场景中以三维的形式展示当前UWB定位区域内的所有的电子围栏；
[0009]在三维可视化场景中可显示控制现实场景中的监控视频，用于将所述UWB定位标签与监控相机实现联动。
[0010]可选的，所述构建三维可视化场景中的三维场景模型具体包括：
[0011]将现实场景中的UWB定位区域模型按1：1比例还原到三维可视化场景中。
[0012]可选的，所述将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位具体包括：
[0013]采用UWB定位获取定位区域的人员位置；
[0014]生成与定位区域对应的虚拟三维场景和角色模型；
[0015]将获取的所述人员位置和所述角色模型进行映射后驱动所述角色模型在虚拟三维场景内部运动，以3D形式进行展示，观察者能够实时查看现场的状况。
[0016]可选的，所述三维场景模型具体包括：材质模型、光照模型、建筑场景几何模型和人物几何地形；
[0017]将所述建筑场景几何模型与所述材质模型叠加，获得叠加材质三维立体几何模
型；
[0018]将所述叠加材质三维立体几何模型结合所述光照模型采用GPU渲染，生成渲染三维立体模型；
[0019]将所述渲染三维立体模型与所述人物几何地形结合，获得现实场景的三维立体效果。
[0020]可选的，所述电子围栏的生成方法包括：
[0021]HTTP协议请求服务器端的电子围栏数据；
[0022]判断请求是否成功，如果是，解析Json文本；否则，继续请求；
[0023]计算所述电子围栏所需要的位置、方位；
[0024]生成电子围栏；
[0025]每一个电子围栏都是封闭区域，电子围栏在制作时制作出单个电子围栏的多边形的一个边，按照解析到的电子围栏所有的顶点，求出每个单个电子围栏边的在三维空间中的坐标值以及在三维空间中的朝向，依次排列生成整个电子围栏；
[0026]求单个电子围栏边的坐标点以及朝向的公式；
[0027]其中：α1表示第一个点的坐标；α2表示第二个点的坐标；L表示表示电子围栏边的长度，V表示电子围栏边的位置，R表示电子围栏的朝向；
[0028]L＝|α1‑
α2|
[0029][0030]R＝α1‑
α2[0031]计算后在三维定位软件中依次按照长度、方位以及朝向分别生成封边的电子围栏的每一条边，围成整个电子围栏。
[0032]可选的，所述标签定位采用UE4中的导航寻路以及碰撞检测。
[0033]可选的，所述将所述UWB定位标签与监控相机实现联动的通讯方法包括：采用WebSocket和Http两种通讯方式；
[0034]WebSocket通讯为服务器端主动定时推送的消息数据，主要包括UWB标签卡的定位信息、UWB标签卡的告警信息；
[0035]接收来自服务器端推送的UWB标签卡的定位信息，驱动定位标签进行移动。
[0036]可选的，所述驱动定位标签进行移动具体包括：
[0037]获取定位数据；
[0038]判断定位标签卡号是否存在，如果是，在相应位置数据上生成标签；否则，在相应位置数据上生成标签卡号。
[0039]可选的，所述告警数据包括：告警卡号、告警源类型、告警类型、告警信息、触发告警时的颜色、告警等级、告警是否显示
[0040]本专利技术还提供了一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位系统，其特征在于，所述定位系统包括：
[0041]三维建模模块，用于构建三维可视化场景中的三维场景模型；
[0042]实时定位模块，用于将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位；
[0043]告警展示模块，用于将现实场景中的所述UWB定位标签的告警数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的告警效果；
[0044]电子围栏展示模块，用于在三维可视化场景中以三维的形式展示当前UWB定位区域内的所有的电子围栏；
[0045]UWB定位标签与视频联动模块，用于在三维可视化场景中可显示控制现实场景中的监控视频，用于将所述UWB定位标签与监控相机实现联动。
[0046]本专利技术提供的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法及系统，所述定位方法包括：构建三维可视化场景中的三维场景模型；将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位；将现实场景中的所述UWB定位标签的告警数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的告警效果；在三维可视化场景中以三维的形式展示当前UWB定位区域内的所有的电子围栏；在三维可视化场景中可显示控制现实场景中的监控视频，用于将所述UWB定位标签与监控相机实现联动。采用UWB定位设备获取定位区域车辆、人员、物品等的位置，在三维虚拟场景内生成指定的模型，并将模型按照UWB定位标签在现实中的位置在三维虚拟场景内进行映射，实现逼近现实的UWB定位效果。观察者能实时查看当前三维虚拟场景的状况。
[0047]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0048]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：构建三维可视化场景中的三维场景模型；将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位；将现实场景中的所述UWB定位标签的告警数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的告警效果；在三维可视化场景中以三维的形式展示当前UWB定位区域内的所有的电子围栏；在三维可视化场景中可显示控制现实场景中的监控视频，用于将所述UWB定位标签与监控相机实现联动。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，其特征在于，所述构建三维可视化场景中的三维场景模型具体包括：将现实场景中的UWB定位区域模型按1：1比例还原到三维可视化场景中。3.根据权利要求1所述的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，其特征在于，所述将现实场景中的UWB定位标签的定位数据映射到三维可视化场景中，实时展现三维场景中的定位具体包括：采用UWB定位获取定位区域的人员位置；生成与定位区域对应的虚拟三维场景和角色模型；将获取的所述人员位置和所述角色模型进行映射后驱动所述角色模型在虚拟三维场景内部运动，以3D形式进行展示，观察者能够实时查看现场的状况。4.根据权利要求1所述的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，其特征在于，所述三维场景模型具体包括：材质模型、光照模型、建筑场景几何模型和人物几何地形；将所述建筑场景几何模型与所述材质模型叠加，获得叠加材质三维立体几何模型；将所述叠加材质三维立体几何模型结合所述光照模型采用GPU渲染，生成渲染三维立体模型；将所述渲染三维立体模型与所述人物几何地形结合，获得现实场景的三维立体效果。5.根据权利要求1所述的一种基于UWB和三维可视化的室内实时定位方法，其特征在于，所述电子围栏的生成方法包括：HTTP协议请求服务器端的电子围栏数据；判断请求是否成功，如果是，解析Json文本；否则，继续请求；计算所述电子围栏所需要的位置、方位；生成电子围栏；每一个电子围栏都是封闭区域，电子围栏在制作时制作出单个电子围栏的多边形的一个边，按照解析到的电子围栏所有的顶点，求出每个单个电子围栏边的在三维空间中的坐标值以及在三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海岩，张大永，张伟，
申请(专利权)人：河南水脉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：