技术领域
[0001] 本
发明涉及目标识别技术领域，具体涉及一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 在应急处置现场、交通管理或大型演出等各种活动中，指挥调度人员或管理人员通常要通过高空摄像头或无人机的监控图像对应急处理人员、车辆或大型活动中的人员等进行现场指挥，发现问题和错误及时进行指导和处理。
[0003] 尤其是在抢险救灾、处置公共安全应急指挥事件时，指挥调度需要对现场特定区域的目标或特定人员(队组)进行定向精准指挥，现有的应急处置现场，虽然人员配备了无线对讲等通信设备，但由于现场的人员着装大多一致，并且流动频繁，单凭指挥人员肉眼分辨对象，不仅容易出错，效率也很低下；指挥调度指令只能通过广播形式传递，不便于精准指挥，特别是当特定区域发生突发状况需要指挥特定的人员或队伍时，由于不能有效精准识别，会降低指挥调度的效率。
[0004] 本发明提供一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统及其控制方法，能够对应急处理中的人员、交通管理中的车辆或大型活动中的人员等监控范围内的目标进行识别、
跟踪，并将识别、跟踪的对象(人员、车辆等)标注在监控画面上，便于指挥调度或管理人员进行定向精准指挥，提高应急区域应急指令传递的效率，实现现场应急指挥调度的扁平化。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统及其控制方法，对目标终端所在区域进行监控和对目标终端识别跟踪，便于管理人员进行精准指挥。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案，一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统，其关键在于：包括无线广播处理模
块、至少一个目标终端模块、图像抓拍模块、
服务器；
[0007] 所述无线广播处理模块接收服务器的识别指令按照规则利用
微波或无线电发送同一目标编码给目标终端模块和图像抓拍模块；
[0008] 所述目标终端模块用于接收无线广播处理模块的目标编码，如果该目标编码与目标终端模块的识别编码一致，目标终端模块则通过其设置的发光信标发光；
[0009] 所述图像抓拍模块用于接收无线广播处理模块的目标编码，对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，将抓拍图片传送给服务器；
[0010] 所述服务器根据目标编码以及抓拍图片中的发光信标
位置识别目标终端并进行跟踪。
[0011] 首先服务器向无线广播处理模块发送识别指令，该识别指令或是搜寻某个目标终端，也或是搜寻某目标编码；该目标终端可以是某人或某车；无线广播处理模块获取识别指令后，依照一定的规则，即目标编码与目标终端一一对应关系规则发送目标编码，该一一对应关系由管理人员在服务器的电脑上设定，比如0001对应某人或某车；
[0012] 目标终端模块设置于目标终端上，每一个目标终端模块与每个目标终端一一对应，即将目标终端模块设置于某人或某车上面，该目标终端模块对应唯一的某人或某车，如果该目标终端模块的识别编码与目标编码一致，目标终端模块则通过其设置的发光信标发光响应；
[0013] 所述发光信标或者是可见光信标、或者是紫外光信标、或者是红外光信标，紫外光信标、红外光信标、可见光信标可根据现场需要进行选择，有利于辨识。
[0014] 图像抓拍模块用于接收无线广播处理模块的目标编码，并对多个目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，再将抓拍图片传送给服务器，形成监控图像。
[0015] 服务器根据抓拍图片中的发光信标位置即可
锁定目标终端在抓拍图片中的位置，再根据目标编码与目标终端的一一对应关系，找出目标终端的特征信息，该特征信息可以是人名或者是车牌，并对目标终端进行跟踪。进行识别跟踪后即可以通过对讲机、扩音器等进行指挥。
[0016] 服务器获取目标编码既可以通过其预先发送的识别指令中提取，也可以从图像抓拍模块的抓拍图片中提取，图像抓拍模块可将目标编码写入抓拍图片中。
[0017] 图像抓拍模块对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍是指：当目标终端模块通过其设置的发光信标发光的同时，图像抓拍模块对目标终端模块所在的区域进行拍摄；无线广播处理模块定时向图像抓拍模块和目标终端模块发送时间信息，保证图像抓拍模块和目标终端模块时间一致。
[0018] 所述无线广播处理模块包括第一
微处理器，该第一微处理器设置有无线发送端组；第一微处理器通过无线发送端组连接有无线发送模块；第一微处理器通过无线发送模块发送目标编码；
[0019] 所述第一微处理器还设置有局域网端组，第一微处理器通过局域网端组连接有局域网模块，所述局域网模块连接有局域网
接口；
[0020] 所述第一微处理器经局域网接口通过局域网连接服务器。
[0021] 所述无线发送模块设置有NRF24L01无线收发器，无线广播处理模块通过无线发送端组连接NRF24L01无线收发器，NRF24L01无线收发器的第一天线端ANT2经电感L31连接电容C67的一端，电容C67的另一端连接天线J1，所述电容C67的另一端还经电容C68接地；
[0022] 所述第一天线端ANT2还经电感L32连接NRF24L01无线收发器的第二天线端ANT1，所述第二天线端ANT1还经电感L33连接NRF24L01无线收发器的控制端VDD_PA，所述控制端VDD_PA还分别经电容C63、电容C64接地。
[0023] 所述第一微处理器设置有USB端组，第一微处理器通过USB端组连接有USB转换模块，所述USB转换模块设置有USB接口。
[0024] 第一微处理器经局域网接口通过局域网连接服务器便于获取服务器的识别指令，即收寻某目标编码或某目标终端，还可以用于下载目标编码与目标终端的一一对应关系。
[0025] USB接口用于下载目标编码与目标终端一一对应关系。
[0026] 第一微处理器既可以通过USB接口连接USB设备也可通过USB接口连接服务器。
[0027] 所述目标终端模块包括第二微处理器，所述第二微处理器设置有第一无线接收端组，第二微处理器通过第一无线接收端组连接有第一无线接收模块，所述第一无线接收模块用于接收无线广播处理模块的目标编码；
[0028] 第二微处理器设置有发光端组，第二微处理器通过发光端组连接有发光
电路，所述发光电路作为目标终端模块的发光信标。
[0029] 所述发光电路包括至少两条结构相同的LED电路；
[0030] 所述LED电路包括
开关三极管Q1，开关三极管Q1的基极连接第二微处理器的发光端组的其中一个控制端LED1，开关三极管Q1的集
电极经
电阻R5连接电源，开关三极管Q1的发射极接红外发射管D2的正极，红外发射管D2的负极接地。
[0031] 第二微处理器通过第一无线接收模块接收目标编码后，如果目标编码与目标终端模块的识别编码一致，则通过发光电路发光响应。
[0032] 所述图像抓拍模块包括第三微处理器，所述第三微处理器设置有第二无线接收端组，第三微处理器通过第二无线接收端组连接有第二无线接收模块，所述第二无线接收模块用于接收无线广播处理模块的目标编码；
[0033] 第三微处理器还设置有I0端组，第三微处理器通过I0端组连接有信标捕捉摄像机，所述信标捕捉摄像机用于对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，信标捕捉摄像机还获取第三微处理器的目标编码并将目标编码写入抓拍图片，信标捕捉摄像机还设置有局域网连接模块，信标捕捉摄像机通过局域网连接模块有线/无线发送抓拍图片给服务器。
[0034] 第三微处理器接收目标编码后，通过信标捕捉摄像机对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，获取带有发光
信号的抓拍图片，信标捕捉摄像机还将目标编码写入抓拍图片的文件头结构中，通过局域网连接模块有线/无线连接服务器，将抓拍图片传输给服务器，服务器的电脑读取抓拍图片文件头中的目标编码，并通过目标编码与目标终端的一一对应关系找出目标终端的特征信息，结合发光信标提供的位置信息进行目标终端的识别，然后对目标终端进行跟踪。
[0035] 信标捕捉摄像机与发光信标的
光谱信息一致，或同为红外光，或同为可见光，或同为紫外光。
[0036] 所述发光信标是不可见光信标，所述信标捕捉摄像机为双目摄像机，双目摄像机用于对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，将抓拍的不可见光和可见光抓拍图片传送给服务器；
[0037] 服务器将不可见光和可见光抓拍图片进行校准、匹配，并将不可见光抓拍图片中的不可见光信标的
定位信息标识在可见光抓拍图片上，服务器根据目标编码以及标识后的可见光抓拍图片识别目标终端并进行跟踪。
[0038] 双目摄像机带有两个摄相头，一个用于抓拍可见光抓拍图片，一个用于抓拍不可见光抓拍图片，可见光抓拍图片用于对目标终端模块所在的区域图像进行显示，不可见光抓拍图片用于目标终端的定位，将同时拍摄的两张图片进行校准、匹配后，使目标终端在可见光抓拍图片与不可见光抓拍图片的位置一致，从而对目标终端在可见光抓拍图片中进行定位并进行跟踪。
[0039] 所述图像抓拍模块或者固定设置于目标终端模块所在区域的
建筑物高处，或者移动安装在于无人机上。
[0040] 图像抓拍模块或者固定设置于目标终端模块所在区域的建筑物高处或对立面，比如塔吊、电线杆顶端、房屋的顶部
侧壁，或安装在目标终端模块所在
空域的无人机上。
[0041] 设置于无人机上便于从高空对整个区域进行拍摄，并且无人机可根据管理人员需要转移到最重要的关注区域进行详细观察。
[0042] 本方案各模块之间通过局域网或无线方式进行连接，可位于山区甚至地下，不需要其它网络的支持。
[0043] 一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统的控制方法，适用于所述的基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统，包括如下步骤；
[0044] 步骤a:服务器发送识别指令给无线广播处理模块；
[0045] 步骤b:无线广播处理模块接收服务器的识别指令按照规则利用微波或无线电发送同一目标编码给目标终端模块和图像抓拍模块；
[0046] 步骤c:目标终端模块接收无线广播处理模块的目标编码，如果该目标编码与目标终端模块的识别编码一致，目标终端模块则通过其设置的发光信标发光；
[0047] 图像抓拍模块接收无线广播处理模块的目标编码，并对目标终端模块所在的区域进行同步抓拍，将抓拍图片传送给服务器；
[0048] 步骤d：所述服务器根据目标编码以及抓拍图片中的发光信标位置识别目标终端并进行跟踪。
[0049] 在步骤c中，如果其余的目标终端模块接收的目标编码与其自身识别编码不一致，则不会通过其设置的发光信标发光。
[0050] 有益效果:本发明提供了一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统及其控制方法，对目标终端所在区域进行监控和对目标终端识别跟踪，便于管理人员进行精准指挥。
附图说明
[0051] 图1为本发明的模块结构图。
[0052] 图2为本发明的详细模块结构图。
[0053] 图3为第一微处理器及SWD下载接口的电路图。
[0054] 图4为无线发送模块的电路图。
[0055] 图5为局域网模块的电路图。
[0056] 图6为局域网接口的电路图。
[0057] 图7为USB转换模块的电路图。
[0058] 图8为第二微处理器及第一仿真及下载接口的电路图。
[0059] 图9为发光电路的电路图。
[0060] 图10为第一无线接收模块的电路图。
[0061] 图11为第三微处理器及第二仿真及下载接口的电路图。
[0062] 图12为第二无线接收模块的电路图。
具体实施方式
[0064] 下面结合附图和具体
实施例对本发明作进一步详细说明。
[0065] 如图1-图13所示，一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统，包括无线广播处理模块1、至少一个目标终端模块2、图像抓拍模块3、服务器4；
[0066] 所述无线广播处理模块1接收服务器4的识别指令按照规则利用微波发送同一目标编码给目标终端模块2和图像抓拍模块3；
[0067] 该识别指令为搜寻某目标编码，目标编码与目标终端为一一对应关系，该一一对应关系由服务器4所在的电脑设定。
[0068] 所述目标终端模块2用于接收无线广播处理模块1的目标编码，如果该目标编码与目标终端模块2的识别编码一致，目标终端模块2则通过其设置的发光信标发光；所述发光信标是不可见光信标，所述不可见光信标为红外光信标。
[0069] 目标终端模块设置于目标终端上，每一个目标终端模块与每个目标编码、目标终端一一对应。
[0070] 所述图像抓拍模块3用于接收无线广播处理模块1的目标编码，对目标终端模块2所在的区域进行同步抓拍，将抓拍图片传送给服务器4；
[0071] 所述服务器4根据目标编码以及抓拍图片中的发光信标位置识别目标终端并进行跟踪。
[0072] 所述无线广播处理模块1包括第一微处理器11，该第一微处理器11设置有无线发送端组；第一微处理器11通过无线发送端组连接有无线发送模块12；第一微处理器11通过无线发送模块12发送目标编码；
[0073] 所述第一微处理器11还设置有局域网端组，第一微处理器11通过局域网端组连接有局域网模块13，局域网模块13连接有局域网接口14；
[0074] 所述第一微处理器11经局域网接口14通过局域网连接服务器4。
[0075] 第一微处理器11采用STM32F103C8T6
单片机。
[0076] 所述无线发送模块12设置有NRF24L01无线收发器，无线广播处理模块1通过无线发送端组连接NRF24L01无线收发器，NRF24L01无线收发器的第一天线端ANT2经电感L31连接电容C67的一端，电容C67的另一端连接天线J1，所述电容C67的另一端还经电容C68接地；
[0077] 所述第一天线端ANT2还经电感L32连接NRF24L01无线收发器的第二天线端ANT1，所述第二天线端ANT1还经电感L33连接NRF24L01无线收发器的控制端VDD_PA，所述控制端VDD_PA还分别经电容C63、电容C64接地。
[0078] 所述第一微处理器11设置有USB端组，第一微处理器11通过USB端组连接有USB转换模块15，所述USB转换模块15设置有USB接口；
[0079] 所述第一微处理器11还设置有SWD下载端组，第一微处理器11通过SWD下载端组连接有SWD下载接口P1。
[0080] SWD下载接口P1用于连接仿真器并进行仿真测试。
[0081] 所述目标终端模块2包括第二微处理器21，所述第二微处理器21设置有第一无线接收端组，第二微处理器21通过第一无线接收端组连接有第一无线接收模块22，所述第一无线接收模块22用于接收无线广播处理模块1的目标编码；
[0082] 第二微处理器21设置有发光端组，第二微处理器21通过发光端组连接有发光电路23，所述发光电路23作为目标终端模块2的发光信标。
[0083] 第二微处理器21采用MSP430F2013IPW单片机。
[0084] 所述第二微处理器还设置有第一仿真及下载接口J3。
[0085] 第一仿真及下载接口J3用于第二微处理器21连接仿真器进行测试。
[0086] 所述发光电路23包括四条结构相同的LED电路；
[0087] 所述LED电路包括开关三极管Q1，开关三极管Q1的基极连接第二微处理器21的发光端组的其中一个控制端LED1，开关三极管Q1的集电极经电阻R5连接电源，开关三极管Q1的发射极接红外发射管D2的正极，红外发射管D2的负极接地。
[0088] 所述图像抓拍模块3包括第三微处理器31，所述第三微处理器31设置有第二无线接收端组，第三微处理器31通过第二无线接收端组连接有第二无线接收模块32，所述第二无线接收模块32用于接收无线广播处理模块1的目标编码；
[0089] 第三微处理器31还设置有I0端组，第三微处理器31通过I0端组连接有信标捕捉摄像机33，所述信标捕捉摄像机33用于对目标终端模块2所在的区域进行同步抓拍，信标捕捉摄像机33还获取第三微处理器31的目标编码并将目标编码写入抓拍图片，信标捕捉摄像机33还设置有局域网连接模块，信标捕捉摄像机33通过局域网连接模块无线发送抓拍图片给服务器4。
[0090] 第三微处理器采用MSP430F2013IPW单片机。
[0091] 信标捕捉摄像机33在图11中未示出，第三微处理器31通过I0端组连接接口J2，通过接口J2连接信标捕捉摄像机33。
[0092] 所述第三微处理器31设置有第二仿真及下载接口J1。
[0093] 第二仿真及下载接口J1用于第三微处理器31连接仿真器进行仿真测试。
[0094] 所述信标捕捉摄像机33为双目摄像机，双目摄像机用于对目标终端模块2所在的区域进行同步抓拍，将抓拍的不可见光和可见光抓拍图片传送给服务器4；
[0095] 服务器4将不可见光和可见光抓拍图片进行校准、匹配，并将不可见光抓拍图片中的不可见光信标的定位信息标识在可见光抓拍图片上，服务器4根据目标编码以及标识后的可见光抓拍图片识别目标终端并进行跟踪。
[0096] 双目摄像机带有两个摄相头，一个用于抓拍可见光抓拍图片，一个用于抓拍不可见光抓拍图片，可见光抓拍图片用于对目标终端模块所在的区域图像进行显示，不可见光抓拍图片用于目标终端的定位，将同时拍摄的两张图片进行校准、匹配后，使目标终端在可见光抓拍图片与不可见光抓拍图片的位置一致，从而对目标终端在可见光抓拍图片中进行定位并进行跟踪。
[0097] 所述图像抓拍模块3移动安装在无人机上；信标捕捉摄像机33通过其设置的局域网连接模块无线发送抓拍图片给服务器4。
[0098] 一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统的控制方法，适用于所述的基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统，包括如下步骤；
[0099] 步骤a:服务器4发送识别指令给无线广播处理模块1；
[0100] 步骤b:无线广播处理模块1接收服务器4的识别指令按照规则利用微波或无线电发送同一目标编码给目标终端模块2和图像抓拍模块3；
[0101] 步骤c:目标终端模块2接收无线广播处理模块1的目标编码，如果该目标编码与目标终端模块2的识别编码一致，目标终端模块2则通过其设置的发光信标发光；
[0102] 图像抓拍模块3接收无线广播处理模块1的目标编码，并对目标终端模块2所在的区域进行同步抓拍，将抓拍图片传送给服务器4；
[0103] 步骤d：所述服务器4根据目标编码以及抓拍图片中的发光信标位置识别目标终端并进行跟踪。
[0104] 在步骤c中，如果其余的目标终端模块2接收的目标编码与其自身识别编码不一致，则不会通过其设置的发光信标发光。
[0105] 综上所述，本发明提供了一种基于唤醒模式的发光信标的目标识别系统及其控制方法，对目标终端所在区域进行监控和对目标终端识别跟踪，便于管理人员进行精准指挥。
