基于UWB的室内定位方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了基于UWB的室内定位方法和系统，应用于摄像头，包括：采集目标对象的定位标签的角度信息；将目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签的空间坐标信息；根据定位标签的空间坐标信息识别目标对象的位置；根据目标对象的位置对目标对象进行控制；可以快速定位和快速识别，提高用户体验。提高用户体验。提高用户体验。

【技术实现步骤摘要】
基于UWB的室内定位方法和系统


[0001]本专利技术涉及智能安防
，尤其是涉及基于UWB的室内定位方法和系统。

技术介绍

[0002]UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB技术在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。UWB技术具有较低的功耗、很高的安全性、良好的抗多径效果、很低的系统复杂度以及能够精确提供定位精度等，更适合于作为定位要求很高的室内环境使用。
[0003]但是，常规的基于UWB的室内定位系统大多在设置好定位基站模块后，无法根据实际的定位空间需求便捷调整各个基站的所在位置，从而造成定位具有一定的位置局限性；一旦目标物超出基站覆盖范围，在终端显示装置上无法显示目标物的所在位置，就需要人工在现场调整基站的覆盖范围，从而使得定位操作较为繁琐。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供基于UWB的室内定位方法和系统，可以快速定位和快速识别，提高用户体验。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了基于UWB的室内定位方法，应用于摄像头，所述方法包括：
[0006]采集目标对象的定位标签的角度信息；
[0007]将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签的空间坐标信息；
[0008]根据所述定位标签的空间坐标信息识别所述目标对象的位置；
[0009]根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制。
[0010]进一步的，根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制，包括：
[0011]接收用户点击智能终端的目标对象控件时生成的操作指令信息；
[0012]根据所述操作指令信息和所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制。
[0013]进一步的，根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制，包括：
[0014]当所述目标对象处于打开或关闭时，通过云台转动到所述目标对象的位置；
[0015]采集所述目标对象的视频信息；
[0016]将所述视频信息发送给智能终端，以使所述智能终端对所述目标对象进行控制。
[0017]进一步的，将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签空间坐标信息，包括：
[0018]采用高斯二阶导函数来表示基本脉冲信号；
[0019]采用直接序列二进制相移键调制技术作为基带信号的调制方式，根据所述基本脉冲信号得到发射信号；
[0020]采用S
‑
V模型作为信道模型，获取信道冲激响应；
[0021]根据所述发射信号、所述信道冲激响应和信号的噪声，计算接收信号的时域模型；
[0022]根据所述接收信号的时域模型确定所述定位标签的空间坐标信息。
[0023]进一步的，将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签空间坐标信息，包括：
[0024]在二维空间坐标中，通过所述基站测定第一发射信号到达所述基站的第一角度和第二发射信号到达所述基站的第二角度；
[0025]所述基站根据测得的AOA直线方向获取第一角度和第二角度的交点；
[0026]根据所述交点确定所述定位标签的空间坐标信息。
[0027]进一步的，将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签空间坐标信息，包括：
[0028]在三维空间坐标中，将第一天线和第二天线构成第一天线阵列，将所述第二天线和第三天线构成第二天线阵列；
[0029]将所述第一天线阵列通过所述AOA定位算法得到水平位置；
[0030]将所述第二天线阵列通过所述AOA定位算法得到垂直位置；
[0031]利用天线板位为参照，根据所述水平位置和所述垂直位置分别得到第一结果和第二结果；
[0032]根据所述第一结果和所述第二结果，计算所述定位标签的空间坐标信息。
[0033]进一步的，所述方法还包括：
[0034]将所述目标对象的位置通过图像识别算法得到所述目标对象的类别；
[0035]根据所述目标对象的类别对所述目标对象进行追踪，生成移动的轨迹图。
[0036]第二方面，本专利技术实施例提供了基于UWB的室内定位系统，应用于摄像头，所述系统包括：
[0037]采集模块，用于采集目标对象的定位标签的角度信息；
[0038]定位模块，用于将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签的空间坐标信息；
[0039]识别模块，用于根据所述定位标签的空间坐标信息识别所述目标对象的位置；
[0040]控制模块，用于根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制。
[0041]第三方面，本专利技术实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
[0042]第四方面，本专利技术实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
[0043]本专利技术实施例提供了基于UWB的室内定位方法和系统，应用于摄像头，包括：采集目标对象的定位标签的角度信息；将目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签的空间坐标信息；根据定位标签的空间坐标信息识别目标对象的位置；根据目标对象的位置对目标对象进行控制；可以快速定位和快速识别，提高用户体验。
[0044]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书
以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0045]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1为本专利技术实施例一提供的基于UWB的室内定位方法流程图；
[0048]图2为本专利技术实施例一提供的IR
‑
UWB系统示意图；
[0049]图3为本专利技术实施例一提供的二维空间的定位标签的空间坐标信息示意图；
[0050]图4为本专利技术实施例一提供的三维空间的定位标签的空间坐标信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的室内定位方法，其特征在于，应用于摄像头，所述方法包括：采集目标对象的定位标签的角度信息；将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签的空间坐标信息；根据所述定位标签的空间坐标信息识别所述目标对象的位置；根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制。2.根据权利要求1所述的基于UWB的室内定位方法，其特征在于，根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制，包括：接收用户点击智能终端的目标对象控件时生成的操作指令信息；根据所述操作指令信息和所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制。3.根据权利要求1所述的基于UWB的室内定位方法，其特征在于，根据所述目标对象的位置对所述目标对象进行控制，包括：当所述目标对象处于打开或关闭时，通过云台转动到所述目标对象的位置；采集所述目标对象的视频信息；将所述视频信息发送给智能终端，以使所述智能终端对所述目标对象进行控制。4.根据权利要求1所述的基于UWB的室内定位方法，其特征在于，将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签空间坐标信息，包括：采用高斯二阶导函数来表示基本脉冲信号；采用直接序列二进制相移键调制技术作为基带信号的调制方式，根据所述基本脉冲信号得到发射信号；采用S
‑
V模型作为信道模型，获取信道冲激响应；根据所述发射信号、所述信道冲激响应和信号的噪声，计算接收信号的时域模型；根据所述接收信号的时域模型确定所述定位标签的空间坐标信息。5.根据权利要求1所述的基于UWB的室内定位方法，其特征在于，将所述目标对象的定位标签的角度信息输入到脉冲无线电超宽带信号AOA估计算法或AOA定位算法中，得到定位标签空间坐标信息，包括：在二维空间坐标中，通过基站测定第一发射信号到达所述基站的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，庞志斌，刘飞，唐森海，安彤，李冰，
申请(专利权)人：天津华来科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：