(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210591811.8 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 河南省联睿智能科技研究院有限公 司 地址 450001 河南省郑州市高新 技术产业 开发区长 椿路6号B座5 08 (72)发明人 刘恒　李冀　肖岩　马琳琳　 刘丽珍　 (74)专利代理 机构 南京北辰联和知识产权代理 有限公司 323 50 专利代理师 陆中丹 (51)Int.Cl. H04W 4/029(2018.01) H04W 64/00(2009.01) H04N 7/18(2006.01)G01S 5/02(2010.01) G01S 5/08(2006.01) (54)发明名称 基于平行一维道路场景下的人员定位系统 及定位方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于平行一维道路场景下 的人员定位系统及方法， 系统包括若干个单目相 机、 若干个UWB基站、 若干个定位标签、 服务器和 定位应用平台； 单目相机和UWB基站均与服务器 形成数据连接， 定位标签与UWB基站形成数据连 接； 服务器与定位应用平台形成数据连接； 单目 相机布设在 道路的边缘， 用于检测该道路上的 图 像信息并将获得的图像信息传输给服务器； UWB 基站布设在 道路的两侧边缘， 用于接收定位标签 的信号并向所述服务器传输定位标签的信号； 服 务器用于分析并处理图像信息和定位标签的信 号， 从而获得定位信息。 解决了单目相机在光线 昏暗和遮挡时的不足和两个U WB基站进行一维定 位时位置偏移的问题， 实现对道路上的人员精准 定位。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115002676 A 2022.09.02 CN 115002676 A 1.一种基于平行一维道路场景下的人员定位系统， 其特征在于， 包括若干个单目相机、 若干个UWB基站、 若干个定位标签、 服务器和定位应用平台； 所述单目相机和所述UWB基站均 与所述服务器形成数据连接， 所述定位标签与所述UWB基站形成数据连接； 所述服务器与所 述定位应用平台形成数据连接； 所述单目相 机布设在道路的边缘， 用于检测该道路上 的图 像信息并将获得的图像信息传输给所述服务器； 所述UWB基站布设在道路的两侧边缘， 用于 接收定位标签的信号并向所述服务器传输定位标签的信号； 所述服务器用于分析并处理图 像信息和定位标签的信号， 从而获得定位信息 。 2.根据权利要求1所述的基于平行一维道路场景下的人员定位系统， 其特征在于， 所述 服务器包括视觉定位解算系统、 UWB定位解算系统和定位解算引擎， 所述视觉定位解算系统 用于分析和处理图像信息， 所述UWB定位解算系统用于 分析和处理定位标签的信号； 所述定 位解算引擎用于匹配并融合视觉定位解算系统和UWB定位解算系统的解算结果， 获得人员 的运动轨 迹。 3.根据权利要求1所述的基于平行一维道路场景下的人员定位系统， 其特征在于， 所述 定位应用平台包括PC端、 移动端。 4.根据权利要求1所述的基于平行一维道路场景下的人员定位系统， 其特征在于， 所述 UWB基站和所述单目相机均通过通讯模块与所述服务器形成通信连接， 向所述服务器传输 数据或信号。 5.一种基于平行一维道路场景 下的人员定位的方法， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： S1： 在每一条道路上， 采用一个单目相机实时检测道路上人员的图像信息， 并将图像信 息传输到服务器进行图像信息解 算， 获得人员的位置解 算结果； S2： 在每一条道路上， 采用两个UWB定位基站将接收到定位标签信号信息传输到服务器 进行标签位置解 算， 获得携带定位标签的人员在道路上的一维位置解 算结果； S3： 定位解算引擎对人员的位置解算结果和一维位置解算结果进行匹配， 解算出人员 的运动轨 迹。 6.根据权利要求5所述基于平行一维道路场景下的人员定位的方法， 其特征在于， 还包 括步骤S4： 服务器将定位引擎解算出的人员运动轨迹， 传输到定位应用平台， 从而在所述定 位应用平台实时对道路上 人员进行监控 追踪。 7.根据权利要求5所述基于平行一维道路场景下的人员定位的方法， 其特征在于， 所述 步骤S1中服 务器通过视 觉定位解算系统进行图像信息解 算， 具体包括以下步骤： S11： 接收单目相机传输的每帧图像； S12： 先使用YOLOV5单目相机物体 检测模型， 通过训练使其成为人员专用检测器； S13： 添加边界框， 然后选取参考点利用自修正俯仰角和偏航角的相似三角形测距算 法， 实现对人员位置解 算， 获得人员位置解 算结果。 8.根据权利要求7所述基于平行一维道路场景下的人员定位的方法， 其特征在于， 所述 步骤S13具体包括以下步骤： S131： 设定单目相机高度H， 垂直落脚点坐标(Xc,Yc)， 单目相机中心坐标(Uc,Vc)， 单目 相机的焦距坐标f， 单目相机的外参{pitch,yaw}； 单目相机的光心为O点， 其垂直投影到光 轴上的点为点O"； 人员实际位置为C点， 垂 直投影在光轴A 点上， 解算输出道路上人员到单目 相机中心的垂直距离d， 人员到单目相机中心的水平横向距离k；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115002676 A 2S132： 计算落脚点的像素高度h＝|Xc ‑Uc|， 像素宽度w＝|Yc ‑Vc|， A点到光轴投影点O" 的距离为O"A， 人员位置到光轴的投影距离为A C； 已知O″A＝d′， AC＝k′， yaw＝δ， d ‑d′*cosδ， k＝d′*sin δ； 且假设已测量得到距离值d' ,k'以及角度值 δ， 从而得到最终定位公式： 最终解算的相对单目相机的人员坐标(d， k)； 其中， h计算检测到像素框的高度， 也是行人在图像中的高度， w为像素框的宽度； 单目 相机的光心O， 其垂 直投影在地面上的点O"； 行人实际位置C点， 并垂 直投影在光轴上A点， d' 为A点到光轴投影点O"的距离； AC为行 人实际位置 到光轴的投影距离k'。 9.根据权利要求8所述基于平行一维道路场景下的人员定位的方法， 其特征在于， 所述 步骤S2中服务器通过的UWB定位解算系统进 行标签位置解算， UWB定位解算系统将 接收到的 UWB数据信息定位算法对携带定位标签的人员进行一维定位坐标解算， 获得一维定位坐标 解算结果。 10.根据权利要求9所述基于平行一维道路场景下的人员定位的方法， 其特征在于， 所 述步骤S3中定位解算引擎采用最长公共子序列匹配算法对视觉定位解算系统解算的人员 位置坐标轨迹和UWB定位解算系统解算的人员位置坐标轨迹进行匹配， 再融合人员位置解 算结果和一维定位 坐标解算结果， 解 算出人员的运动轨 迹； 具体包括以下步骤： S31： 视觉定位解算系统解算出m个人在t个时刻的位置坐标集合C； C＝{c11,c12,c13… c1t； c12,c22,c23…c2t； cm1,cm2,cm3…cmt}， c11为1号人员的单次位置坐标， 即c1t是利用视觉定 位解算系统解 算的1号人员在第t个时刻的位置坐标； S32： UWB定位解算系统解算出n个定位标签， 在t个时刻位置坐标集合为U， 记为U＝{u11, u12,u13…u1t； u12,u22,u23…u2； un1,un2,un3…unt}， 每一个坐标元素， 即unt是利用UWB定位解算 系统解算的编号 为n的定位标签在第t个时刻的位置坐标， S33： 设定阈值ε， 若当|c14‑u14|<ε,|c16‑u16|<ε时， 则判断为人员和定位标签匹配成功， 其坐标位置记为z11＝{(c14,u14),(c16,u16)}， 序列Z为定位标签和人员所有匹配成功 的集 合； 其中记为： Z＝{z11,z12,z1m； ...zmn}； 若z1k是c1t和ukt匹配集合， 为其最长的公共子序列z1k的长度s[1,k]为s[1,:]最大值， 即 编号1的人员与定位标签编号为k的定位标签为同一运动轨迹， 则定位标签被佩戴在该人员权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115002676 A 3