[发明专利]集成超宽带AoA定位和视频跟踪的智能监控系统及方法

说明书

本发明提出了一种集成超宽带AoA定位和视频跟踪的智能监控系统及监控方法，其中监控系统包括超宽带定位标签、一体化监控终端和后台管理单元，超宽带定位标签和后台管理单元均与一体化监控终端相连接且实现双向数据传输；一体化监控终端包括超宽带AoA定位模块、控制/处理模块、视频监控模块、云台、终端电源管理模块和接口；所述超宽带AoA定位模块、视频监控模块、云台和接口均与控制/处理模块相连接且实现双向数据传输；终端电源管理模块分别与控制/处理模块和单向连接；视频监控模块分别与云台和接口相连接且实现双向数据传输；该系统同时具有定位和视频监控功能，能实现主动式的目标监控，能够实现单个监控终端360度无盲区监控。

技术领域

本发明涉及监控技术领域，特别涉及一种集成超宽带AoA定位和视频跟踪的智能监控系统及方法。

背景技术

在区域监控时，通常需要对监控区域360度无盲区进行监控，传统视频监控系统通常采用多个固定枪机来实现对指定区域的无盲区覆盖，在对区域内的移动目标进行监控跟踪时，通常需要在多个监控画面间进行切换，随着监控技术的智能化发展，新型视频监控系统通过编程的方式，按照预先设置的巡逻路线进行巡航扫描来实现无盲区监控，同时可以识别监控范围内目标运动，并能控制云台对移动目标进行跟踪，一定程度上解决了盲区问题，但巡航扫描属于轮询式的360度扫描，两次扫描存在时间间隔，会造成目标的遗漏，并且频繁的巡航扫描也会加速视频监控终端的机械损耗。

室内定位技术不断发展，无线局域网(Wireless Fidelity，WIFI)、蓝牙(Bluetooth)、以及超宽带(Ultra Wideband,UWB)等无线定位技术的室内应用不断发展，其中超宽带技术采用纳秒级脉冲携带信息，时间分辨率极高，能够精确测距和精准定位，在安防监控领域有了广泛的应用。同时，也促进了定位视频联动互补技术的发展。

而目前的常用的室内定位技术有：

(1)Wi-Fi定位：通过无线接入点(包括无线路由器)组成的无线局域网络(WLAN)，可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务；它以网络节点(无线接入点)的位置信息为基础和前提，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，对已接入的移动设备进行位置定位；其缺点是定位的精度不高，定位的精度在1-20米，并且定位过程受环境因素影响很大，如楼层距离与定位空间大小。

(2)蓝牙定位技术：蓝牙通讯是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后，将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备，这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息；蓝牙定位主要应用于小范围定位，对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。

(3)红外线定位技术：红外线技术室内定位是通过安装在室内的光学传感器，接收各移动设备，通常为红外线IR标识，发射调制的红外射线进行定位，具有较高的室内定位精度；但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能在视距内传播，并且容易受到灯光光线干扰，红外线的传输距离较短，室内定位的效果很差，且红外线定位装置成本高。

(4)超声波定位技术：超声波定位主要采用反射式测距，通过发射超声波并接收由被测物产生的回波后，根据回波与发射波的时间差计算出两者之间的距离，并通过三角定位等算法确定物体的位置；超声波定位整体定位精度高、系统结构简单，但容易受多径效应和非视距传播的影响，定位精度有相应降低，同时它还需要大量的底层硬件设施投资建设，总体成本较高。

(5)RFID定位技术：RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，实现移动设备识别和定位的目的，它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围大、成本较低；不过由于作用距离短，用户的安全隐私保护、RFID不便于整合到移动设备之中、国际标准化等问题未能解决，适用范围受到局限。

由于目前的室内定位技术均各有缺点，因此需要研制一种定位效果好，速度快，精度高且能跟随目标的集成超宽带AoA定位和视频跟踪的智能监控系统。