[发明专利]基于逆合成孔径雷达的传送带上标记物品识别定位方法

说明书

本发明涉及一种基于逆合成孔径雷达的传送带上标记物品识别定位方法，采用逆合成孔径技术来采集标记物品的相位信息数据，通过提取静态物品、随机移动物品和传送带上的标记物品的识别特征参数来对其进行分类区分，利用阅读器天线在不同的时刻获取沿已知轨迹运动的传送带上的标记物品对应的相位数据，通过相位数据模型来建立网格点数据库，通过计算标记物品测量相位向量与网格点相位数据向量以及静态物品的特征相位数据向量的互相关系数来识别标记物品是否处于传送带上，并在识别后采用在网格点数据库中逐点计算匹配概率来完成标记物品在传送带上的定位。

技术领域

本发明属于RFID定位技术领域，针对利用阅读器天线获得的沿传送带已知轨迹移动的标记物品相位信息来对标记物品进行识别以及高精度定位问题。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)是一种自动识别技术，无需接触即可对人或物体进行定位跟踪。该技术将RFID标签附着于人或物上，通过读写器完成射频信号交换，以达到识别定位人或物体的目的。基于位置服务的普遍需求使得室内定位技术的研究得到越来越多的关注，出现了很多的室内定位技术和系统。与其他的室内无线定位技术如WiFi、蓝牙、ZigBee等相比，RFID技术性价比高，硬件成本低廉，维护费用低。此外，RFID技术安全性高，有很强的抗信号干扰能力不易泄露用户信息。同时其除了具有非接触、非视距和定位目标准确等优点，还可以同时管理大量目标标签，进行快速读取服务，逐渐成为室内定位的优选。随着物联网的快速发展，作为物联网的一项核心支撑技术，RFID技术越来越频繁地出现在大量的日常应用中，如物流管理、生产制造、门禁防伪、目标检测与追踪等。而一种典型的RFID应用——传送带系统，被广泛应用在快递服务、机场物流、仓储管理等行业中。在这些应用中，RFID阅读器被部署在传送带上，识别物品上的标签信息来对其进行下一步操作。

在传送带场景中由于阅读器天线的大波束宽度和杂乱室内存在的多径效应，传送带上的标记物品与场景中静态或在阅读器附近移动的其他标记物品常常被一起识别读取，因此需要解决标记物品之间的分类识别问题，才能实现对其下一步操作如定位等的准确度。传统RFID识别定位大多基于标签返回信号的强度(RSSI)数据，但是RSSI易受室内多径效应的影响，并不能精确反应标签位置与阅读器天线之间的关系。同时也存在利用标签返回信号相位的解决方案，其更适用于静态场景，在动态场景下需要增添更多的硬件设备。而逆合成孔径技术可以利用标记物品随传送带一起移动的动态场景，仅需一个阅读器天线在多个时刻读取标记物品相关的相位信息。从得到的数据中能够提取相关的特征参数，从而实现将传送带上的标记物品和场景中的其他标记物品的准确区分，并进行进一步的精确定位。因此本发明提出了一种基于逆合成孔径雷达技术的传送带上标记物品识别定位方法。

发明内容

本发明涉及一种基于逆合成孔径雷达技术的传送带上标记物品识别定位方法，仅需要单个阅读器天线和商用的基础无源UHF RFID系统设备，不需对硬件设施进行任何修改和附加，就可以实现对传送带上标记物品与传送带外的静态物品和随机移动物品的分类识别，并获取标记物品在传送带上的位置。本发明的技术方案如下：

一种基于逆合成孔径雷达技术的传送带上标记物品识别定位方法，采用逆合成孔径技术来采集标记物品的相位信息数据，通过提取静态物品、随机移动物品和传送带上的标记物品的识别特征参数来对其进行分类区分，利用阅读器天线在不同的时刻获取沿已知轨迹运动的传送带上的标记物品对应的相位数据，通过相位数据模型来建立网格点数据库，通过计算标记物品测量相位向量与网格点相位数据向量以及静态物品的特征相位数据向量的互相关系数来识别标记物品是否处于传送带上，并在识别后采用在网格点数据库中逐点计算匹配概率来完成标记物品在传送带上的定位。包括标记物品相位数据采集阶段、网格相位数据库建立阶段、提取识别特征参数阶段和分类识别定位阶段。

标记物品相位数据采集阶段包括以下步骤：