一种利用摄像头成像对移动目标精准定位的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对室内外移动目标进行精确定位的系统，利用图像分析技术实现 精确定位。
【背景技术】
[0002] 目前，人们为了提高出行效率或安全性，对及时获取自身定位信息的需求日益增 加。这种获取定位信息的需求包括室内定位和室外定位两方面的需求。
[0003] 室外定位，目前主要依赖卫星导航定位。而卫星导航定位的精度有限，很多情况下 不能满足人们的切实需求。例如，卫星导航定位的精度达到10米，而这一精度范围经常会 超出道路本身的范围，因此会给人们带来困扰，甚至隐患。
[0004] 室内定位，由于卫星信号受到遮挡，卫星导航定位不可靠，使用效果不理想。
[0005] 综上所述，人们急切需要能够提供精确可靠定位的技术。这种技术能够为行走的 人或车辆提供精确的定位信息。
【发明内容】
[0006] 为了满足人们获取移动目标精确定位信息的需求，本发明提供了一种利用摄像头 成像对移动目标精准定位的系统。
[0007] 本发明的技术方案如下：
[0008] -种利用摄像头成像对移动目标精准定位的系统，包括移动终端、包含2个摄像 头的摄像头单元、位置分析服务器；
[0009] 所述移动终端向所述位置分析服务器发送移动目标特征图像；所述移动目标特征 图像包含持有所述移动终端的移动目标的外部特征部位；
[0010] 所述摄像头单元中的所述2个摄像头获取一个区域的场景图像；所述场景图像为 所述2个摄像头同一时刻获取的，并包含所述移动目标的所述外部特征部位的2幅图像；所 述摄像头单元将所述场景图像传输给所述位置分析服务器；
[0011] 所述位置分析服务器对所述场景图像进行分析，获取所述移动目标的精确位置信 息。
[0012] 对所述场景图像进行分析，获取所述移动目标的位置信息的方法包括：
[0013] 假设在同一坐标系下，第一个摄像头的位置为（Xsl，ysl)，通过该摄像头获取的图 像经过分析获得的所述移动目标的位置为（Xl，yi);第二个摄像头的位置为（xs2, ys2)，通过 该摄像头获取的图像经过分析获得的所述移动目标的位置为（χ2, y2)，则所述移动目标的上 述精确位置信息为
[0016] 所述移动终端上设置有成像模块，用于获取所述移动目标特征图像。
[0017] 如果所述移动目标为人；所述外部特征部位为所述人的面部。
[0018] 如果所述移动目标为车辆；所述外部特征部位为所述车辆的车牌。
[0019] 所述位置分析服务器将所述精确位置信息回传给所述移动终端。
[0020] 所述移动终端包括智能手机或车载智能终端。
[0021] 所述位置分析服务器包括数据库，用于存储所述移动目标特征图像与所述场景图 像。
[0022] 本发明的技术效果：
[0023] 本发明的对移动目标精准定位的系统，根据移动目标的移动目标特征图像，利用 图像分析方法，从一个区域的场景图像中识别出移动目标，并利用场景图像进行几何计算， 从而获得移动目标的精确位置信息。采用图像分析方法进行位置计算，结果精确，实现了本 发明的目的。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明对移动目标精准定位的系统的原理图。
[0025] 图2为本发明对移动目标精准定位的系统第一个实例的工作流程图。
[0026] 图3为本发明对移动目标精准定位的系统第二个实例的工作流程图。
【具体实施方式】
[0027] 在对本发明的技术方案进行详细说明之前，对采用的一些措辞进行统一说明。
[0028] 移动终端，是指有移动目标持有的，能够进行无线通讯的计算设备，如智能手机或 车载智能终端。
[0029] 摄像头单元，是指具有至少2个摄像头的功能单元，成像后，可以传输给位置分析 服务器。
[0030] 位置分析服务器，计算机系统，利用软件程序进行图像匹配、图像分析，计算移动 目标的精确位置信息。
[0031] 以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
[0032] 图1显示了本发明利用摄像头成像对移动目标精准定位的系统的主要构成，包括 移动终端、摄像头单元和位置分析服务器。移动终端与位置分析服务器通过无线方式进行 通讯（图1中以虚线表示这一通讯方式）。摄像头单元与位置分析服务器可以通过有，也可 以通过无线方式进行通讯（图1中以实线表示这一通讯方式）。
[0033] 移动终端由移动目标持有。一般来说，移动目标主要分为两类，一类是行走的人， 另一类是移动的交通工具，如车辆。人可以持有类似智能手机这样的移动终端，车辆等交通 工具可以设置车载智能终端。
[0034] 摄像头单元预先设置在需要进行定位导航的区域（以下简称场景），其中2个摄像 头设置在不同位置（根据需要，2个摄像头之间的距离可以在较大范围内调整）。2个摄像 头的位置固定，并且这2个位置信息可以测量并存放于位置分析服务器中。进一步的，在位 置分析服务器中，设置好的摄像头单元，其摄像头标识与该摄像头的位置信息一一对应。摄 像头单元可以根据需要在场景中设置，数量也可以根据需要进行变换。
[0035] 位置分析服务器的具体位置理论上并不受限制，可以根据服务的区域、通讯条件 等因素综合考虑设置位置。
[0036] 移动终端具有的功能是向位置分析服务器发送移动目标特征图像。移动目标特征 图像包含持有所述移动终端的移动目标的外部特征部位。场景内的移动目标（人或车辆） 外部特征部位，使得移动目标个体与其他移动目标区别开。可以理解为外部特征部位就是 移动目标的唯一标识。例如，人的面部，车辆的车牌。移动目标特征图像可以是预先存放于 移动终端中的图像，也可以是利用设置了成像模块的移动终端，即时生成移动目标特征图 像，例如利用智能手机进行自拍生成包含人的面部的图像。
[0037] 摄像头单元具有的功能是获取一个区域的场景图像。为了准确获取移动目标的位 置，摄像头单元的2个摄像头同时对同一区域成像，生成场景图像（指所述2个摄像头获取 的两幅图像，以下同）。场景图像中应该包含移动目标，否则，场景图像对于后续的图像分 析是没有意义的。而场景图像中包含移动目标更具体的是应该包含移动目标的外部特征部 位，以便在后续的图像分析中，能够识别移动目标。
[0038] 位置分析服务器的功能包括如下几个方面。
[0039] (1)接收并存储图像
[0040] 包括接收来自移动终端的所述移动目标特征图像，及来自摄像头单元的所述场景 图像。由于在实际使用中，图像数量多，为便于管理，位置分析服务器还应该包括数据库，以 利于对接收到的各种图像进行存储与管理。
[0041] (2)图像匹配
[0042] 将移动目标特征图像与场景图像进行匹配，利用图像分析技术，确定包含移动目 标的场景图像。利用图像识别技术将移动目标特征图像中移动目标的外部特征部位识别， 并与场景图像进行匹配，选择出包含所述移动目标的外部特征部位的场景图像。选择出的 场景图像作为后续分析的基础。图像识别、分析技术可以利用现有的技术进行，在此不再赘 述。
[0043] (3)图像分析
[0044] 即对图像匹配中选择出的场景图像进行分析，获取移动目标的位置信息。在本部 分对这一分析方法进行详细说明。
[0045] 首先需要统一坐标系，以下描述中的坐标系，均指这一统一的坐标系。图像中的坐 标系与实际坐标系可以进行转换，这属于常规技术，不再赘述。
[0046] 假设摄像头单元第一摄像头在坐标系内的坐标为（xsl，ysl)，第一摄像头的朝向与 水平方向的夹角为a i，在第一摄像头所拍摄的图像范围内，移动目标相对于第一摄像头的 坐标为（xdl，ydl)，则目标物在坐标系内的坐标为（X1, Y1)，其中
[0047] X