[发明专利]基于矿井巷道人员图像定位的安全规则集约简方法

权利要求书

1.一种基于矿井巷道人员图像定位的安全规则集约简方法，其特征是：该安全规则集约简方法包括，约简方法和矿井巷道人员图像定位方法；所述的约简方法有以下步骤：

在规则集数据库中添加巷道坐标字段，标记矿井设备在规则集的位置信息；

第一步：设计设备表、设备关联表、设备检查表、安全规则关联表和安全规则表；

设备表和设备关联表，设备检查表和安全规则关联表都以设备表设备唯一标识ID为外键约束，安全规则关联表和安全规则表以安全规则集的唯一标识ID为外键约束；

其中：

设备表包含：设备唯一编号、位置信息和设备名称；

设备关联表包含：设备唯一编号、临近设备的设备唯一编号；

设备检查表包含：设备唯一编号、最后设备安全检测时间、设备故障信息和设备检查操作员姓名；

安全规则关联表包含：设备唯一编号和安全规则集编号；

安全规则表包含：安全规则集编号和安全规则；

第二步：对矿井巷道人员进行图像定位；

从WMSN节点中获得目标的图像信息，对其进行信息处理获得目标尺度信息，从而反演出相机到目标的距离比例，再根据三边测量法计算目标的位置；

第三步：下载人员附近半径为R的区域内设备的安全规则集；

设定一个半径R，通过第二步计算出的人员位置，使用距离坐标方法，确定以人员位置为圆心，R为半径覆盖区域，通过覆盖设备发现算法，在该覆盖区域里面的所有设备的安全规则集都下载到设备检测员的手持端；

所述的矿井巷道人员图像定位方法：

在目标定位分为两种情况：

(1)待定位的目标位于三个WMSN节点摄像控件所构成的三角形之内；其中：d为目标成像大小，r为目标与相机之间的距离，D为相机之间的距离，a为目标与相机之间的夹角；

(2)待定位的目标位于三个WMSN节点摄像控件所构成的三角形之外；其中的参数意义同上；

对于以上两种情况，目标与3个WMSN节点摄像控件的连线所构成的3个角度之和均为360°；

3个WMSN信标节点摄像控件均采用相关参数规格，则3个WMSN信标节点获得目标的成像尺度信息在相同焦距的情况下，物体成像大小与距离成反比；

其中，f为WMSN信标节点摄像控件的焦距，为简化WMSN节点的硬件复杂度，焦距f常设定为常量；h为目标的实际物理尺度，一个具体确定的目标，在短时摄像过程中的尺度往往是保持不变的，因此也是一个常量；r1和r2是目标Target的距离WMSN节点摄像控件的两个距离；d1和d2是目标Target在r1和r2的距离下在WMSN节点摄像控件中的成像尺度；

有以下关系成立：

hr1=d1fhr2=d2f---(1.1)]]> 1

有以下关系成立：

r2r1=d1d2---(1.2)]]>

即：

r2=(d1d2)×r1---(1.3)]]>

同样得到关系：

r3=(d1d3)×r1---(1.4)]]>

WMSN信标节点摄像控件和目标的关系，由三角函数可知：

cos(a1)=r12+r22-D122×r1×r2---(1.5)]]>

cos(a2)=r22+r32-D222×r2×r3---(1.6)]]>

cos(a3)=r32+r12-D322×r3×r1---(1.7)]]>

a₁+a₂+a₃＝2×π(1.8)

其中，目标的成像尺度d1，d2，d3，根据对监控图像的分析而得到，3个WMSN信标节点摄像控件之间的距离D1，D2，D3，根据它们的布置情况直接测量得到，因此这六个变量为已知量；目标与WMSN信标节点摄像控件之间构成的3个夹角a1，a2，a3均是未知量，但是它们满足关系式(1.8)，目标与WMSN信标节点摄像控件之间的距离r1，r2和r3是待测量的未知数，因此，对于这6个未知数，由式(1.3)，(1.4)，(1.5)，(1.6)，(1.7)和(1.8)构成的方程组解得；

覆盖设备发现算法，具体步骤为：

步骤一：遍历设备关联表，则进行步骤二，如果没有则步骤三；

步骤二：以覆盖的设备ID查找设备关联表，重复步骤一；

步骤三：算法停止，覆盖的设备确定；确定被覆盖所有设备的安全规则集都下载到手持设备端。