一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法

摘要

本发明公开了一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，包括：在受限空间特定位置安装若干固定终端；在操作人员身上佩戴穿戴终端；所述固定终端包括视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，所述固定终端的视频采集处理装置采集当前位置的空间画面，以便获取当前空间画面信息；所述服务器根据所述获取固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；当操作人员穿戴所述穿戴终端在所述受限空间移动时，并将所述穿戴终端的实时位置信息展示在所述空间模型中，实现直观的看到工作人员在受限空间中的位置，解决在受限空间中对无法对受限空间进行全视角监视的问题。

权利要求

1.一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，包括：在受限空间特定位置安装若干固定终端；在操作人员身上佩戴穿戴终端；

所述固定终端包括第一视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，所述第一视频采集处理装置包括中央处理器、视频采集传感器、视频数据处理模块、数据存储模块及一具有Mesh无线网络的无线通信模块；所述穿戴终端包括第二视频采集处理装置和RFID卡；

所述RFID读取器用于读取其他固定终端的RFID卡的信息以及穿戴终端的RFID卡的信息，以便获取RFID卡信息，并将RFID卡信息传给中央处理器，所述中央处理器接收RFID卡信息并分析对应RFID卡的实时位置信息，以便获取各固定终端的位置信息以及各穿戴终端的位置信息；

所述雷达探测模块用于探测当前位置的空间布局，以便获取当前空间雷达信息；

各所述固定终端的第一视频采集处理装置采集当前位置的空间画面，以便获取当前空间画面信息；

各所述固定终端将所述位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息通过Mesh无线网络传给服务器；

所述服务器根据所述获取固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；

当操作人员穿戴所述穿戴终端在所述受限空间移动时，并将所述穿戴终端的实时位置信息展示在所述空间模型中。

2.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，所述服务器根据所述固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立当前空间模型的方法包括：根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接；

并根据当前空间雷达信息建立空间立体模型；并将拼接后的空间画面与所述空间立体模型进行结合，以便获取空间模型。

3.根据权利要求2所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接的方法包括：通过RFID读取器以及RFID卡获取多个固定终端的位置信息，并根据位置信息获取固定终端之间的距离以及空间方位关系；再根据固定终端之间的距离以及空间方位关系确定画面拼接关系，根据画面拼接关系拼接各个固定终端获取的空间画面信息。

4.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，各所述固定终端之间的安装距离小于RFID读取器的读取距离，且各所述固定终端的安装位置至少在一个固定终端的第一视频采集处理装置视野内。

5.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，所述固定终端用于安装在受限空间的空间边缘处，使得固定终端所在的位置则为受限空间的边缘位置。

6.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，所述固定终端还包括红外测距仪，红外测距仪将测量到的障碍物距离信息传输给所述中央处理器，所述障碍物距离信息则是障碍物距离当前固定终端的距离信息，中央处理器将所述障碍物距离信息通过Mesh无线网络传给服务器；

服务器根据障碍物距离信息以及当前固定终端的位置获取所述障碍物在空间模型中的位置信息；以便根据空间模型判断障碍物的位置。

7.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，所述视频采集传感器包括红外摄像头。

8.根据权利要求1所述的基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，其特征在于，所述视频采集传感器还设置有陀螺仪。

说明书

一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法

技术领域

[0001] 本发明属于音视频数据采集技术领域，具体涉及一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法。

背景技术

[0002] 视频采集终端，顾名思义，一种用于采集视频数据的终端设备，随着科学技术的不断发展，市场上也不断的频现各种各样的视频采集终端，如各种款型的摄像机等，大大的满足了人们生活、工作等的需求，进一步的，使得这些视频采集终端所采集到的视频数据能够进行远程传输，实现资源实时共享等，也是当今乃至未来的一种发展潮流，现有技术中的视频采集终端所采集的视频数据一般都是通过有线网络或无线WIFI或3G或4G等网络进行传输，极大的方便了人们生活的需要，但是，这些网络传输的方式同样存在一定的缺陷和不足，如身处矿山、矿井、荒山野林等地，一来不方便牵网线实现视频数据的有线网络传输，二来即便通过无线WIFI或3G或4G等网络来实现无线视频传输，但因传输的路径中有建筑物或障碍物的存在，使得无线信号衰减，进而无法提供高清视频的传输带宽，且传输速度慢。

[0003] 众所周知，Mesh无线网络是最新的无线多跳网络传输方式，具有快速部署、易于安装、结构灵活、高带宽的特性，通过Mesh无线网络传输视频数据，无信号衰减，所传输的视频清晰度高，速度快，对于为突发事件等提供高清晰高带宽的视频数据是很有帮助的，尤其对于矿山、矿井、荒山野林等地的实时视频监控、实时视频传输等，则是非常有必要的，借此，开发出一款基于Mesh无线网络的实时视频采集终端，如身处矿井的工人，每人携带一个该视频采集终端，通过Mesh无线网络，实现多个携带该视频采集终端的工人间的互相通讯、相互视频数据的实时传输或多个该视频采集终端与主服务器间的相互通讯、相互视频数据的实时传输等具有重要意义。

[0004] 在申请号为CN201320802988.4的专利中的提供了一种基于Mesh无线网络的实时视频采集终端及可穿戴设备；其中，基于Mesh无线网络的实时视频采集终端包括作为终端设备的视频采集终端，所述视频采集终端包括中央处理器、视频采集传感器、视频数据处理模块、数据存储模块及一具有Mesh无线网络接口的无线通信模块；可穿戴设备包括可穿戴载体，可穿戴载体上设有上述所述的视频采集终端；通过Mesh无线网络来实现实时视频的传输，在传输过程中，无信号衰减，所传输的视频清晰度高，速度快，尤其可应用于地形复杂等不可知环境中，如荒山野林、矿山、矿井、地洞等地，使得本发明实用性高，会非常的受欢迎，能得到有效推广及广泛应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，用以解决在受限空间中对无法对受限空间进行全视角监视的问题。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，包括：

[0008] 在受限空间特定位置安装若干固定终端；在操作人员身上佩戴穿戴终端；

[0009] 所述固定终端包括视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，所述视频采集处理装置包括中央处理器、视频采集传感器、视频数据处理模块、数据存储模块及一具有Mesh无线网络的无线通信模块；所述穿戴终端包括所述视频采集处理装置和RFID卡；

[0010] 所述RFID读取器用于读取所述固定终端的RFID卡的信息以及穿戴终端的RFID卡的信息，以便获取RFID卡信息，并将RFID卡信息传给中央处理器，所述中央处理器接收RFID卡信息并分析对应RFID卡的实时位置信息，以便获取固定终端的位置信息，以及穿戴终端的位置信息；

[0011] 所述雷达探测模块用于探测当前位置的空间布局，以便获取当前空间雷达信息；

[0012] 所述固定终端的视频采集处理装置采集当前位置的空间画面，以便获取当前空间画面信息；

[0013] 所述固定终端将所述固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息通过Mesh无线网络传给服务器；

[0014] 所述服务器根据所述获取固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；

[0015] 当操作人员穿戴所述穿戴终端在所述受限空间移动时，并将所述穿戴终端的实时位置信息展示在所述空间模型中。

[0016] 根据上述技术，通过设置固定终端包括视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，采用视频信息、雷达加RFID定位的方式，获取受限空间的空间情况，其中每个固定终端作为读取其他终端的位置的读取装置，同时也被其他终端读取相对位置，由此，形成固定终端之间相互读取位置，获得精确的相互空间位置关系；另外，每个固定终端同时具有视频采集处理装置用于采集当前位置的视频画面信息，以及具有雷达探测模块用于采集获取当前位置空间的空间雷达信息；服务器根据获取的固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；由此，实现受限空间的空间模型建立；在建立好模型后，由于在操作人员身上佩戴穿戴终端，穿戴终端同时设置了RFID卡，通过受限空间设置的固定终端读取穿戴终端的RFID卡信息，同时对其进行定位预算，获取位置信息，然后将工作人员的位置信息结合到所述空间模型中进行实时展示；实现直观的看到工作人员在受限空间中的位置，解决在受限空间中对无法对受限空间进行全视角监视的问题。

[0017] 在一种可能的设计中，所述服务器根据所述固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立当前空间模型的方法包括：

[0018] 根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接；

[0019] 并根据当前空间雷达信息建立空间立体模型；并将拼接后的空间画面与所述空间立体模型进行结合，以便获取空间模型。根据上述技术，通过根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接，从而形成空间模型的基本画面；并根据当前空间雷达信息建立空间立体模型，从而形成立体的空间模型，将拼接后的空间画面与所述空间立体模型进行结合，从而获取空间模型。

[0020] 在一种可能的设计中，其特征在于，根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接的方法包括：

[0021] 通过RFID读取器以及RFID卡获取多个固定终端的位置信息，并根据位置信息获取固定终端之间的距离以及空间方位关系；再根据固定终端之间的距离以及空间方位关系确定画面拼接关系，根据画面拼接关系拼接各个固定终端获取的空间画面信息。通过将根据固定终端之间的距离以及空间方位关系确定画面拼接关系，根据画面拼接关系拼接各个固定终端获取的空间画面信息；实现画面拼接更加容易实现，而且拼接后的还原度高。

[0022] 在一种可能的设计中，各所述固定终端之间的安装距离小于RFID读取器的读取距离，且各所述固定终端的安装位置至少在一个固定终端的视频采集处理装置视野内。各所述固定终端之间的安装距离小于RFID读取器的读取距离，可以保证每个固定终端至少可以被一个其他固定终端读取到位置信息；避免固定终端在模型的位置信息中丢失或处于游离状态；同时，也可以保证工作人员的在受限空间时，工作人员佩戴的穿戴设备中的RFID卡可以被固定终端读取，避免信号丢失。

[0023] 在一种可能的设计中，所述固定终端用于安装在受限空间的空间边缘处，使得固定终端所在的位置则为受限空间的边缘位置。通过设置固定终端用于安装在受限空间的空间边缘处，由此，固定终端所在的位置则为受限空间的边缘位置，在建立空间模型时，固定终端所在的位置则为受限空间的边缘位置，由此建立空间模型时可以减小空间运算量，建立空间模型更加的简单。

[0024] 在一种可能的设计中，所述固定终端还包括红外测距仪，红外测距仪将测量到的障碍物距离信息传输给所述中央处理器，所述障碍物距离信息则是障碍物距离当前固定终端的距离信息，中央处理器将所述障碍物距离信息通过Mesh无线网络传给服务器；

[0025] 服务器根据障碍物距离信息以及当前固定终端的位置获取所述障碍物在空间模型中的位置信息；以便根据空间模型判断障碍物的位置。

[0026] 通过设置专用的红外测距仪进行障碍物距离测定，并根据障碍物距离信息以及当前固定终端的位置获取所述障碍物在空间模型中的位置信息；以便根据空间模型判断障碍物的位置，提高空间模型的实用性。

[0027] 在一种可能的设计中，所述视频采集传感器包括红外摄像头。

[0028] 在一种可能的设计中，所述视频采集传感器还设置有陀螺仪。

[0029] 有益效果：通过设置固定终端包括视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，采用视频信息、雷达加RFID定位的方式，获取受限空间的空间情况，其中每个固定终端作为读取其他终端的位置的读取装置，同时也被其他终端读取相对位置，由此，形成固定终端之间相互读取位置，获得精确的相互空间位置关系；另外，每个固定终端同时具有视频采集处理装置用于采集当前位置的视频画面信息，以及具有雷达探测模块用于采集获取当前位置空间的空间雷达信息；服务器根据获取的固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；由此，实现受限空间的空间模型建立；在建立好模型后，由于在操作人员身上佩戴穿戴终端，穿戴终端同时设置了RFID卡，通过受限空间设置的固定终端读取穿戴终端的RFID卡信息，同时对其进行定位预算，获取位置信息，然后将工作人员的位置信息结合到所述空间模型中进行实时展示；实现直观的看到工作人员在受限空间中的位置，解决在受限空间中对无法对受限空间进行全视角监视的问题；

[0030] 通过根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接，从而形成空间模型的基本画面；并根据当前空间雷达信息建立空间立体模型，从而形成立体的空间模型，将拼接后的空间画面与所述空间立体模型进行结合，从而获取空间模型；通过将根据固定终端之间的距离以及空间方位关系确定画面拼接关系，根据画面拼接关系拼接各个固定终端获取的空间画面信息；实现画面拼接更加容易实现，而且拼接后的还原度高。

附图说明

[0031] 图1为本发明实施例中各装置之间的通信连接示意图；

[0032] 图2为本发明实施例中提供的一种具体示例时，固定装置的安装示意图。

具体实施方式

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

[0034] 实施例：

[0035] 本实施例提供了一种基于无线MESH传输的受限空间音视频数据采集方法，包括：

[0036] 如图2所示，在受限空间1特定位置安装若干固定终端2；在操作人员身上佩戴穿戴终端3；

[0037] 所述固定终端包括视频采集处理装置、RFID读取器、RFID卡和雷达探测模块，所述视频采集处理装置包括中央处理器、视频采集传感器、视频数据处理模块、数据存储模块及一具有Mesh无线网络的无线通信模块；所述穿戴终端包括所述视频采集处理装置和RFID卡；

[0038] 所述RFID读取器用于读取所述固定终端的RFID卡的信息以及穿戴终端的RFID卡的信息，以便获取RFID卡信息，并将RFID卡信息传给中央处理器，所述中央处理器接收RFID卡信息并分析对应RFID卡的实时位置信息，以便获取固定终端的位置信息，以及穿戴终端的位置信息；

[0039] 所述雷达探测模块用于探测当前位置的空间布局，以便获取当前空间雷达信息；

[0040] 所述固定终端的视频采集处理装置采集当前位置的空间画面，以便获取当前空间画面信息；

[0041] 所述固定终端将所述固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息通过Mesh无线网络传给服务器；

[0042] 所述服务器根据所述获取固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立空间模型；

[0043] 当操作人员穿戴所述穿戴终端在所述受限空间移动时，并将所述穿戴终端的实时位置信息展示在所述空间模型中。具体实施时，如图1所示，通过采用多个查看终端对接服务器，可以对空间模型、当前工作人员在空间模型中的位置进行查看，具体的，查看终端可以是手机、带有显示装置的计算机或可以联网的显示器。

[0044] 具体实施时，所述服务器根据所述固定终端的位置信息、当前空间画面信息和所述当前空间雷达信息建立当前空间模型的方法包括：

[0045] 根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接；

[0046] 并根据当前空间雷达信息建立空间立体模型；并将拼接后的空间画面与所述空间立体模型进行结合，以便获取空间模型。

[0047] 相应的，根据所述空间画面信息以及固定终端的位置信息对空间画面进行拼接的方法包括：

[0048] 通过RFID读取器以及RFID卡获取多个固定终端的位置信息，并根据位置信息获取固定终端之间的距离以及空间方位关系；再根据固定终端之间的距离以及空间方位关系确定画面拼接关系，根据画面拼接关系拼接各个固定终端获取的空间画面信息。

[0049] 在一种可能的实施方式中，各所述固定终端之间的安装距离小于RFID读取器的读取距离，且各所述固定终端的安装位置至少在一个固定终端的视频采集处理装置视野内。

[0050] 具体的示例的，所述固定终端用于安装在受限空间的空间边缘处，使得固定终端所在的位置则为受限空间的边缘位置。

[0051] 具体的，如图2所示，在受限空间1中以交错相对的方式安装固定装置2，使得固定装置至少可以读取空间对面的其他固定装置，作为优选的，空间同侧的固定装置能够相互读取位置信息。

[0052] 在一种可能的实施方式中，所述固定终端还包括红外测距仪，红外测距仪将测量到的障碍物距离信息传输给所述中央处理器，所述障碍物距离信息则是障碍物距离当前固定终端的距离信息，中央处理器将所述障碍物距离信息通过Mesh无线网络传给服务器；

[0053] 服务器根据障碍物距离信息以及当前固定终端的位置获取所述障碍物在空间模型中的位置信息；以便根据空间模型判断障碍物的位置。

[0054] 具体实施时，所述视频采集传感器包括红外摄像头以及陀螺仪。

[0055] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。