确定目标所在空间区域的方法、设备和系统的利记博彩app

专利名称：确定目标所在空间区域的方法、设备和系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及位置信息处理领域，具体而言，涉及一种用于表征空间区域以及确定 目标所在空间区域的方法、设备和系统。
背景技术：
位置信息是一种可用来提取用户与环境之间的地理关系从而进一步理解和获知 用户行为的基本上下文。近年来，提供位置信息的方法和系统越来越得到关注，特别是对于 室内环境和城区环境而言更加需要能够提供位置信息的方法和系统。目前，在很多不同的应用情形中，例如办公室、医疗机构、矿场、地铁、智能建筑、宾 馆等环境，对于实时精确的位置跟踪的市场需要越来越大。在许多基于位置信息的应用中， 经常需要将空间划分出若干区域，称作空间区域或空间格，并需要确定目标存在于空间中 的哪一个空间区域中。例如，在商品货架的信息推荐应用中，可以认为货架上的每一个商品 都处于与该商品对应的一个空间区域中，当目标进入其中一个空间区域时(例如，当目标 靠近某个商品时)，需要根据空间区域的模型来确定目标进入了哪一个空间区域，从而可以 将与该空间区域对应的商品的信息推荐给顾客。迄今为止，已经有一些用于表征空间区域的方法和用于判断目标是否存在于某一 空间区域中的方法。但是，这些现有的方法存在很大局限性，例如空间区域的建模或表征过 程过于复杂和计算成本过高，以及由于难以有效区分紧邻的空间区域而导致准确度较低，等等。因此，本领域特别需要提供一种能够方便、快速和准确表征空间区域以及确定目 标所在的空间区域的技术方案。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种对空间中的空间区域进行表征的技术方案。本发明的另一个目的是提供一种确定目标在空间中的哪一个空间区域的技术方案。根据本发明的第一方面，提供一种方法，该方法可以包括接收目标在空间中的位 置参数，其中空间包括一个或者多个空间区域，空间区域由空间区域中的若干关键位置点 来表征；以及基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参数，来确定目 标所在的空间区域。根据本发明的第二方面，提供一种方法，该方法可以包括获取空间区域中的位置 点序列；以及基于位置点序列来提取关键位置点，以表征空间区域。根据本发明的第三方面，提供一种设备，该设备可以包括接收装置，用于接收目 标在空间中的位置参数，其中空间包括一个或者多个空间区域，空间区域由空间区域中的 若干关键位置点来表征；以及确定装置，用于基于目标的位置参数以及表征空间区域的关 键位置点的位置参数，来确定目标所在的空间区域。
根据本发明的第四方面，提供一种设备，该设备可以包括获取装置，用于获取空 间区域中的位置点序列；以及提取装置，用于基于位置点序列来提取关键位置点，以表征空 间区域。根据本发明的第五方面，提供一种系统，该系统可以包括位于空间中的目标处的 信号发射器，其能够发射测距信号，其中空间包括一个或者多个空间区域，空间区域由空间 区域中的若干关键位置点来表征；定位设备，被配置为根据来自信号发射器的测距信号获 得目标的位置参数；以及服务器，被配置为基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键 位置点的位置参数，来确定目标所在的空间区域。通过以下结合附图对本发明具体实施方式
的描述，本发明的其他特征以及优点将 会是显而易见的。


通过以下结合附图的说明，并且随着对本发明实施方式的更全面了解，本发明的 其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中图1示出了包括多个空间区域的空间的示意图；图2a根据现有技术来对空间区域进行表征的示意图；图2b示出了根据本发明的一种实施方式来对空间区域进行表征的示意图；图3示出了根据本发明的一种实施方式的对空间中的空间区域进行表征的系统 的框图；图4示出了根据本发明的一种实施方式的对空间中的空间区域进行表征的方法 的流程图；图5示出了根据本发明的一种实施方式的提取关键位置点的方法的流程图；图6示出了根据本发明的另一种实施方式的提取关键位置点的方法的流程图；图7示出了根据本发明的一种实施方式的确定空间区域的系统的框图；图8示出了根据本发明的一个实施方式的确定空间区域的方法的流程图；图9示出了根据本发明的一种实施方式的确定目标所在的空间区域的方法的流 程图；图10示出了根据本发明的另一种实施方式的确定目标所在的空间区域的方法的 流程图；以及图11示出了根据本发明的另一种实施方式的对空间中的空间区域进行表征和确 定的系统的框图。
具体实施例方式首先，对在本发明实施方式中所使用的各种术语作以简要说明。1.空间与空间区域根据本发明的空间是目标能够在其中移动的空间，例如房间、办公室、会议室等。 图1示出了包括多个空间区域的空间100的示意图。根据本发明的空间区域是指空间中所包含的一部分区域。图2a和图2b分别示出 了空间区域210和空间区域220的示意图。应当理解，本发明的空间区域并不局限于图2a和图2b所示的正方体，而可以是任何的形状，例如长方体、球体、不规则体等。另外，应当理 解，空间中可以包含一个或多个空间区域，这些空间区域可以是独立的彼此之间无重叠的 空间部分(如图1所示)，也可以是彼此之间有重叠的空间部分(未示出)。通常为了知道目标所处于哪一个空间区域，必须知道空间区域的模型，也即需要 知道如何表征一个空间区域。根据本发明的一种实施方式，提供了一种用于表征空间区域 的技术方案，这将在下文中进行详细描述。2.位置点与关键位置点根据本发明的位置点是在空间区域中的一个点，例如在如图2b所示的空间区域 220中，空间区域220中具有多个位置点221。位置点可以具有相应的位置参数，该位置参 数可以是位置点在空间中的三维坐标。关键位置点222是用于表征空间区域的位置点。关键位置点可以是空间区域内部 的任何位置点，也可以是空间区域的顶点处的位置点。例如在如图2b所示的空间区域220 中，空间区域220中不仅具有多个位置点221，而且还具有从这些位置点中选择出的用于表 征空间区域的关键位置点222。原则上，可以选择该空间内的任何点作为关键位置点，只要 能够表征该空间即可。通常为了获得空间区域的模型，需要知道用于表征该空间区域的关 键位置点。根据本发明的一种实施方式，提供了一种用于通过提取关键位置点来表征空间 区域的技术方案，这将在下文中进行详细描述。3.信号发射器。在本发明实施方式中的信号发射器是指能够发射测距信号的设 备，例如射频信号发射器。在本发明的实施方式中，可以将信号发射器放置在空间中的目标 处，例如可以将信号发射器以标签的形式附于目标上，以便通过定位设备接收目标处的信 号发射器所发射的测距信号来得到目标的位置参数。测距信号的形式可以是多种，可以包 括但不限于超声波、红外线、激光、射频信号、超宽带脉冲信号、多普勒信号以及声波等等。 另外，通过定位设备和信号发射器来确定目标的位置参数是本领域已知的，在此不作赘述。4.定位设备(POD Positioning on One Device)根据本发明实施方式的定位设备是用于获得目标的位置参数的设备。在一种实施 方式中，本发明所采用的定位设备是一种具有多个叶节点的传感器阵列。叶点节点的数量 至少是两个，也就是说定位设备包括至少两个叶节点传感器和一个处于中间的传感器。通 常叶节点越多，则定位精度也越高。在一个具体应用中，定位设备通常被布置在空间100的 顶部，其能够接收从空间100中的目标处的信号发射器所发射的测距信号。根据测距信号 和定位设备自身的位置参数，可以确定目标的位置参数。下面结合附图对本发明的各个实施方式进行描述。应该理解，这些实施方式只是 用于说明目的，而并非限定性的。首先介绍现有技术中表征空间区域和确定目标所在的空间区域的方法。图2a示出了根据现有技术来对空间区域进行表征的示意图。在图2a所示的表征 空间区域的方法中，用户使用一个信号发射器沿着空间区域的边界移动，同时该信号发射 器发射的测距信号由定位设备接收；根据测距信号和定位设备自身的位置参数，可以确定 沿着空间区域的边界移动的信号发射器的位置参数，从而可以得到空间区域的边界的位置 参数；然后，通过多边形拟合算法得到这个空间区域的顶点序列，并利用该顶点序列作为该 空间区域的模型，以表征该空间区域。
在现有技术的确定目标所在的空间区域的方法中，目标处的信号发射器在空间中 的不同空间区域移动，同时该信号发射器发射的测距信号由定位设备接收；根据测距信号 和定位设备自身的位置参数，可以确定目标的位置参数；将目标的位置参数与所有空间区 域的模型进行比较，以确定目标处于哪一个空间区域中。然而，现有技术存在很多缺点。首先，现有技术需要进行复杂的空间区域表征过 程，因为要求带有信号发射器的目标严格地按照空间区域的边界进行移动。而且，如果空间 区域的形状是非规则的，则带有信号发射器的目标将更加难以严格按照空间区域的边界移 动。其次，在确定目标所处于的空间区域的过程中，在两个空间区域彼此紧邻的情况下，当 目标在两个空间区域之间移动时，难以准确判断目标处于哪一个空间区域中。图2b示出了根据本发明的一种实施方式来对空间区域进行表征的示意图。根据 本发明的实施方式，在表征空间区域的过程中，不需要带有信号发射器的目标严格地按照 空间区域的边界进行移动，而仅需要得到空间区域的任意一个位置点序列，便可提取关键 位置点以表征空间区域。在下文中，图3至图6所示的实施例将更加详细地描述根据本发 明的对空间中的空间区域进行表征的方法。图3示出了根据本发明的一种实施方式的对空间中的空间区域进行表征的系统 300的框图。如图3所示，对空间中的空间区域进行表征的系统300可以包括信号发射器 310，其能够发射测距信号，该信号发射器310可以放置在位置点序列中的位置点处，该位 置点序列中的位置点的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设备的测距信号来获 取的；定位设备320，被配置为根据来自信号发射器的测距信号获得信号发射器所在位置 点的位置参数；以及服务器330，其包括空间区域表征设备340。下面详细描述系统300的实现。具体地，根据本发明的一个实施方式，首先在空间 区域中确定一个位置点序列(在图2b中显示为以点划线连接的一系列位置点)。在本发明 的一个实施方式中，位置点序列可以通过在空间区域中随机移动信号发射器来确定；也可 以通过在空间区域中预先设定若干位置点来确定。应该注意的是，本发明中的位置点序列 不需要像现有技术那样必需严格沿着空间区域的边界来得到，而是可以包括空间区域中的 任意位置点。在本发明的一个实施方式中，可以在位置点序列的每个位置点分别放置一个 信号发射器来获得位置点的位置参数；也可以将同一个信号发射器放在位置点序列的不同 位置点处来获得位置点的位置参数。在一个例子中，服务器330可以通过信号发射器310所 发射的测距信号和接收该测距信号的定位设备320自身的位置参数，来确定该位置点序列 中的每个位置点的位置参数。在另一个例子中，定位设备320可以通过信号发射器310所 发射的测距信号和自身的位置参数，来确定该位置点序列中的每个位置点的位置参数。信 号发射器310本身是本领域已知的，在此不作赘述。接下来，可以在该空间中设置定位设备320。定位设备320可以设置在空间的任 何地方。可选地，定位设备320设置在空间的顶部，而且初始设置的时候是任意的，即可以 设置在顶部的任何位置。定位设备320可以接收来自信号发射器310的测距信号并将该测 距信号和定位设备320自身的位置参数发送给服务器，以便服务器330中的空间区域表征 设备340通过信号发射器310所发射的测距信号和接收该测距信号的定位设备320自身的 位置参数，来确定该位置点序列中的每个位置点的位置参数。在另一种实施方式中，定位设 备320也可以通过信号发射器310所发射的测距信号和自身的位置参数，来确定该位置点序列中的每个位置点的位置参数。应当理解，设置信号发射器310和定位设备320之间并不存在先后关系。可以同 时设置二者，也可以先设置定位设备320，然后再在空间的空间特征点处放置信号发射器 310。然后，根据本发明的实施方式，服务器330中的空间区域表征设备340通过信号发 射器310所发射的测距信号和接收该测距信号的定位设备320自身的位置参数，可以计算 出在空间区域中所确定的位置点序列的位置点相对于整个空间的位置参数。该位置参数例 如可以包括位置点在空间中的坐标(x，y，z)。然后，空间区域表征设备340可以利用位置 点序列中的位置点的位置参数，提取用于表征空间区域的关键位置点，从而建立空间区域 的模型。根据本发明的一种实施方式，空间区域表征设备340可以包括获取装置341，用 于获取空间区域中的位置点序列；以及提取装置342，用于基于位置点序列来提取关键位 置点，以表征空间区域。图4示出了根据该实施方式的空间区域表征设备340对空间区域 进行表征的流程图。在步骤401中，获取空间区域中的位置点序列。如上文所述，可以通过在空间区域中随机移动的信号发射器的移动轨迹来获取位 置点序列，也可以通过在空间区域中预先设定若干位置点来获取位置点序列。在一个具体例子中，用户可以手持能够发射测距信号的信号发射器在空间中随机 移动，信号发射器的移动轨迹可以作为用以提取关键位置点的位置点序列。在步骤402中，提取关键位置点以表征该空间区域。在此步骤中，可以利用多种实施方式来基于从步骤401获取的位置点序列提取关 键点。在一个例子中，可以利用k均值聚类算法来完成步骤402，该算法可以参考 Pattern Classification(Second Edition), Chapter 10, pp.517-599, R. 0. Duda, P. E. Hart, and D. G. Stork, ISBN :0-471-05669_3。图 5 示出 了利用 k 均值聚类算法来提 取关键位置点的方法的流程图，下文将详细描述。在另一个例子中，可以利用分层聚类算法来完成步骤402。图6示出了利用分层聚 类算法来提取关键位置点的方法的流程图，下文将详细描述。在图5示出的利用k均值聚类算法来提取关键位置点的实施方式中，空间区域表 征设备340可以包括获取装置341和提取装置342。该提取装置342可以包括计算装置， 用于计算位置点序列中的位置点与预定关键位置点之间的距离，其中初始的预定关键位置 点可以是从位置点序列中选择一个或多个位置点；分组装置，用于按照邻近原则，将位置点 分组到各个预定关键位置点；求平均装置，用于对属于同一预定关键位置点的位置点的位 置参数求平均；比较装置，用于比较均值与预定关键位置点的位置参数的差值。当均值与预 定关键位置点的位置参数的差值小于或等于预定值时，将预定关键位置点确定为关键位置 点；而当该均值与预定关键位置点的位置参数的差值大于预定值时，通过利用与该均值对 应的位置点替换预定关键位置点，来启动计算装置、分组装置，求平均装置和比较装置重复 执行操作。以下通过介绍图5的各个步骤来具体描述空间区域表征设备340的提取装置342在该实施方式中的操作流程。在步骤501中，计算位置点序列中的位置点与预定关键位置点之间的距离。在一个例子中，从步骤401得到的位置点序列可以包含一个或多个位置点。各个 位置点可以利用位置参数来表示，例如利用位置点的三维坐标来表示。可以将位置点序列 表示为
N是位置点序列中包含的位置点的数目。在图5所示的用于提取关键点的实施方式中，预定关键位置点可以是任意的位置 点。预定关键位置点并不一定是能够表征空间区域的关键位置点，而仅是用于从位置点序 列提取出关键位置点这一过程中的使用的中间位置点。在一个例子中，可以预先确定一个或多个初始的预定关键位置点，也可以从位置 点序列中选择一个或多个位置点作为初始的预定关键位置点。该初始的预定关键位置点也
可以使用位置参数来表示，例如可以表示为
，其中厘是初始
的预定关键位置点的数目。可以使用欧氏距离或者本领域技术人员公知的其他方法来计算位置点序列中的 每个位置点到M个预定关键位置点之间的距离。使用欧氏距离的计算式如下 其中，、是从位置点序列中的第i(i = 1，2，...，N)个位置点(Xi，yi，Zi)到第j(j = 1， . . . ， M) 个预定关键位置点的距离。在步骤501结束之后，可以得到位置点序列中的每个位置点与每个预定关键位置 点之间的距离矩阵du，其中i = 1，2，. . .，N且j = 1，. . .，M
(2)在步骤502中，按照邻近原则，将位置点分组到各个预定关键位置点。在此步骤中的邻近原则是指确定与一个位置点距离最近的预定关键点。在一个 例子中，可以通过以下方式确定位置点序列中的第i个位置点(Xi，yi, z,)应该被分组到的 预定关键位置点首先，通过步骤501的计算结果，可以得到位置点序列中的第i个位置点 (x^y^z,)与每个预定关键位置点之间的距离，例如距离矩阵⑵中的第i行中包含的M个 值(dn，di2，...diM)；通过对这M个值进行排序，可以得到最小值，例如是dik，k是M个预定 关键位置点之一；然后，将位置点序列中的第i个位置点(Xi，yi，Zi)分组到第k个预定关键 点o通过上述方式，可以按照邻近原则将位置点序列中的所有位置点都分组到相应的 预定关键位置点。这样，可以得到M个分组，每个分组中至少可以包括一个预定关键位置 点。应当注意的是，每个分组中可以包含位置序列中的若干位置点；但在某些情况下，位置序列中的所有位置点都可能都不被分组到一个特定预定关键点，这时该特定预定关键点所 在的分组中可以不包含位置序列中的任何位置点。在步骤503中，对属于同一预定关键位置点的位置点的位置参数求平均。对于从步骤502得到的M个分组，可以对每个分组中的预定关键位置点的位置参 数与其他位置点的位置参数求平均，此处将得到的均值称为平均位置参数。例如，M个分组中的第j个分组中包含1^_个位置点(这Tj个位置点既包括预定 关键位置点，也包括位置点序列中的位置点)，则该第j个分组的平均位置参数可以表示如 下 在步骤504中，比较求得的均值与预定关键位置点的位置参数的差值，从而判断 该差值是否小于或等于预定值。可以通过将位置参数对应地相减的方式，来计算均值(即平均位置参数)与预定 关键位置点的位置参数的差值。也可以利用本领域技术人员公知的其他方法来计算该差值。当该差值小于或等于预定值时，进入到步骤505 ；当该差值大于预定值时，进入到 步骤506。用于与该差值进行比较的预定值可以是根据经验而固定地设置的，也可以是根据 应用场景的不同而临时设置的。在一个例子中，该预定值可以是0，在这种情况下，只有当在 步骤503中求得的均值(即平均位置参数)与预定关键位置点的位置参数完全一致时，才 结束迭代过程，进入到步骤505 ；否则继续到步骤506，进行下一次迭代过程。在步骤505中，将目前的预定关键位置点确定为关键位置点。然后图5的流程结 束o在步骤506中，利用与该均值对应的位置点替换预定关键位置点。然后返回步骤 501，以重复执行步骤501-504，直到在步骤504中确定平均位置参数与预定关键位置点的 位置参数的差值小于或等于预定值为止。图6示出了利用分层聚类算法来提取关键位置点的实施方式。在该实施方式中， 空间区域表征设备340的提取装置342可以包括设置装置，用于设置需要获取的关键位置 点的数目；计算装置，用于计算位置点序列中的每两个位置点之间的距离；合并装置，用于 将距离最小的两个位置点合并，以得到一个新的位置点；比较装置，用于比较目前的位置点 的数目与设置的关键位置点的数目。其中，当目前的位置点的数目等于设置的关键位置点 的数目时，将目前的位置点确定为关键位置点；而当目前的位置点的数目不等于设置的关 键位置点的数目时，启动计算装置、合并装置和比较装置重复执行操作。以下通过介绍图6的各个步骤来具体描述空间区域表征设备340的提取装置342 在该实施方式中的操作流程。在步骤601中，设置需要获取的关键位置点的数目。由于关键位置点是基于位置点序列而提取的，因此设置的关键位置点数目不能大于位置点序列中的位置点的数目。在一个特定例子中，当关键位置点数目与位置点序列中 的位置点的数目相等时，则可以将位置点序列中的所有位置点都作为用于表征空间区域的 关键位置点。关键位置点越多，则可以更加精确地表征空间区域，但是这样带来的问题是后 续确定目标处于哪一个空间区域时的计算复杂度增加。因此，在具体的例子下，需要在关键 位置点数目与计算复杂度之间进行折衷。在该实施方式中，假设设置的需要获取的关键位置点的数目为H。在步骤602中，计算位置点序列中的每两个位置点之间的距离。与图5所示的实施方式类似，可以将从步骤401得到的位置点序列表示为L = {(Xi，Zi)，i = 1，2，. . .，N}，N是位置点序列中包含的位置点的数目。可以通过可以使 用欧氏距离或者本领域技术人员公知的其他方法来计算位置点序列中的每两个位置点之 间的距离。使用欧氏距离的计算式如下
(4)其中，dij是从位置点序列中的第i(i = 1，2，...，N)个位置点(Xi，yi，Zi)到位置 点序列中的第j (j = 1，. . .，N)个位置点(Xj，yj, Zj)的距离。在步骤603中，将距离最小的两个位置点合并，以得到一个新的位置点。首先，可以对从步骤602计算出的位置点序列中的每两个位置点之间的距离进行 排序，以确定距离最小的两个位置点。在一个例子中，假设确定出位置点(Xl，yi，Zl)与位置 点(x2，y2, z2)之间的距离最小。然后，可以对距离最小的两个位置点进行合并，得到一个新的位置点。在上述例子 中，可以通过多种方式将位置点(Xl，yi，Zl)与位置点(x2，y2，z2)合并。例如，可以将这两个 位置点的位置参数进行平均，并将均值作为新的位置点的位置参数；也可以通过本领域技 术人员公知的其他方法合并。通过对这两个位置点的位置参数求平均而合并的位置点的位 置参数可以表示如下 这样，位置序列中的位置点的数目减少了 一个。在步骤604中，比较目前的位置点的数目与所设置的关键位置点的数目。由于在步骤601中设置的需要获取的关键位置点的数目为H，因此在步骤604中对 当前的位置点数目与H进行比较。当前的位置点数目等于H时，表示当前的位置点的数目已经达到设置的关键位置 点数目，此时进入到步骤605 ；当不相等时，返回步骤602，以重复执行步骤602-604，直到位 置点的数目减少到设置的关键位置点数目为止。在步骤605中，将目前的位置点确定为关键位置点。然后图6的流程结束。
图7示出了根据本发明的一种实施方式的确定空间区域的系统700的框图。如图 7所示，系统700可以包括位于目标处的信号发射器710，其能够发射测距信号，该目标的 位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设备的测距信号来获取的；定位设备720，被 配置为根据来自信号发射器的测距信号获得目标的位置参数；以及服务器730，其包括空 间区域确定设备740。下面详细描述系统700的实现。根据本发明的该实施方式，该附带有信号发射器 (或者标签)710的目标位于空间中的一个空间区域中，需要确定的则是该目标所位于的具 体是该空间中的哪一个空间区域。定位设备720可以设置在空间的任何地方。可选地，定位设备720设置在空间的 顶部，而且初始设置的时候是任意的，即可以设置在顶部的任何位置。在一个例子中，定位 设备720可以接收来自信号发射器710的测距信号并将该测距信号和定位设备720自身的 位置参数发送给服务器，以便服务器730通过在目标处的信号发射器710所发射的测距信 号和接收该测距信号的定位设备720自身的位置参数，来确定该目标的位置参数。在另一 个例子中，定位设备720也可以通过在目标处的信号发射器710所发射的测距信号和自身 的位置参数，来确定该目标的位置参数。然后，根据本发明的实施方式，服务器730通过在目标处的信号发射器710所发射 的测距信号和接收该测距信号的定位设备720自身的位置参数，可以计算出目标相对于整 个空间的位置参数。该位置参数例如可以包括目标在空间中的坐标(x，1，z)。然后，空间 区域确定设备740可以基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参数， 来确定目标所在的空间区域。根据本发明的一种实施方式，空间区域确定设备740可以包括接收装置741，用 于接收目标在空间中的位置参数；以及确定装置742，用于基于目标的位置参数以及表征 空间区域的关键位置点的位置参数，来确定目标所在的空间区域。图8示出了根据该实施 方式的空间区域确定设备740确定目标所在的空间区域的流程图。在步骤801中，接收目标在空间中的位置参数。如上文所述，可以通过定位设备720或者服务器730来根据在目标处的信号发射 器所发射的测距信号和定位设备720的位置参数来确定目标在空间中的位置参数。在步骤802中，基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参 数，确定目标所在的空间区域。表征空间区域的关键位置点可以通过图4至图6所示的本发明的空间区域表征方 法来提取，也可以通过本领域技术人员公知的其他方法来提取。另外，表征空间区域的关键 位置点可以是在执行步骤802过程中提取的，也可以是预先存储在本领域技术人员可用的 存储设备中的。可以通过多种实施方式基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的 位置参数来确定目标所在的空间区域。图9和图10分别示出了根据本发明的实施方式的 确定目标所在的空间区域的方法的流程图。在介绍图9之前，首先介绍能够实现图9所示的方法的空间区域确定设备740的 一种实施方式。该空间区域确定设备740可以包括接收装置740和确定装置742。其中确 定装置742可以包括用于利用目标的位置参数和表征空间区域的关键位置点的位置参数来计算目标与各空间区域之间的距离的装置；以及用于选择与最小距离对应的空间区域作 为目标所在的空间区域的装置。在一个具体例子中，目标与空间区域之间距离是通过对该 目标与空间区域中的关键位置点之间距离求平均得到的。图9示出了根据本发明的一种实施方式的确定目标所在的空间区域的方法的流 程图。在步骤901中，计算目标与各空间区域之间的距离。在本发明的实施方式中，空间区域是通过该空间区域中的关键位置点来表征的。 计算目标与空间区域之间的距离可以通过计算目标与空间区域中的各个关键位置点之间 的距离来完成。在一个例子中，假设从图4的步骤401接收的目标的位置参数是(X(l，y0, Z(1)，假设 在该空间中共包括N个空间区域，用于表征第i个空间区域的关键位置点(x…YiJ, ZiJ)的 数目是礼，其中 i = 1，2，...，N且 j = 1，...，1^。可以使用欧氏距离或者本领域技术人员公知的其他方法来计算目标到每一个关 键位置点之间的距离。使用欧氏距离的计算式如下
( 6 )其中，是从目标到第i个空间区域中的第j个关键位置点(xu，yu，Zip的距离。当第i个空间区域中具有一个关键位置点时，可以将以上计算出的屯作为目标与 第i个空间区域之间的距离屯。当第i个空间区域中具有的关键位置点的数目大于1时， 可以将计算出来的多个距离进行平均，并将均值作为目标与各空间区域之间的距离。在上述例子中，假设用于表征第i个空间区域的关键位置点的数目虬大于1，则可 以通过下式对Mi个知进行平均来得到目标与第i个空间区域之间的距离屯 在步骤902中，对计算出的距离进行排序，确定最小距离。在上述例子中，在该空间中共包括N个空间区域，所以在步骤901可以得到目标与 N个空间区域之间的N个距离屯，其中i = 1，2，. . .，N。通过对这N个距离进行排序，可以 得到最小距离。在步骤903中，选择与最小距离对应的空间区域作为目标所在的空间区域。然后图9的流程结束。在介绍图10之前，首先介绍能够实现图10所示的方法的空间区域确定设备740 的一种实施方式。该空间区域确定设备740可以包括接收装置740和确定装置742。其中 确定装置742可以包括用于从空间区域中选择候选空间区域的装置；用于利用目标的位 置参数和表征候选空间区域的关键位置点的位置参数，来计算目标与各候选空间区域之间 的距离的装置；以及用于选择与最小距离对应的候选空间区域作为目标所在的空间区域的 装置。其中，其中用于从空间区域中选择候选空间区域的装置可以包括用于从每个空间区
15域的关键位置点中选择一个关键位置点的装置；用于计算目标与选择的关键位置点之间的 距离的装置；以及用于将距离最近的空间区域确定为候选空间区域的装置。在一个具体例 子中，目标与空间区域之间距离是通过对该目标与空间区域中的关键位置点之间距离求平 均得到的。图10示出了根据本发明的另一种实施方式的确定目标所在的空间区域的方法的 流程图。与图9所示的方法不同，图10所示的方法从所有空间区域中确定若干候选空间区 域，从而降低了用于计算目标与空间区域之间的距离的计算量，提高了确定目标所在的空 间区域的方法的速度。在步骤1001中，从每个空间区域的关键位置点中选择一个关键位置点。在一种实施方式中，该关键位置点可以是从空间区域中随机选择的。在另一种实 施方式中，该关键位置点也可以是通过预定规则来选择的。例如，可以通过计算一个空间 区域中的所有关键位置点的平均位置参数，然后选择出最接近于平均位置参数的关键位置
点o在步骤1002中，计算目标与各个选择的关键位置点之间的距离。可以使用欧氏距离或者本领域技术人员公知的其他方法来计算目标到每个空间 区域中被选择出来的关键位置点之间的距离。假设空间区域的数目为N，则在步骤1002中 计算的目标与N个空间区域中的各个被选择的关键点之间的距离的数目也是N。在步骤1003中，将与小于阈值的距离对应的空间区域确定为候选空间区域。在一种实施方式中，可以设定一个阈值，该阈值用于限定候选空间区域的范围。例 如，可以将在步骤1002计算出来的N个距离与该阈值进行比较，将小于该阈值的距离所对 应的空间区域确定为候选空间区域。在步骤1004中，计算目标与各候选空间区域之间的距离。该步骤与步骤901类似，不同的是在步骤1004中计算的是目标与候选空间区域之 间的距离，而步骤901中计算的是目标与所有空间区域之间的距离。在步骤1005中，对计算出的距离进行排序，确定最小距离。该步骤的实现与步骤902类似。另外，本领域的技术人员也可以利用现有技术中 的其他实现方式来完成此步骤，在此不再赘述。在步骤1006中，选择与最小距离对应的候选空间区域作为目标所在的空间区域。该步骤与步骤903类似，不同的是在步骤1006中是从候选空间区域中确定出目标 所在的空间区域，而步骤903中是从所有空间区域中确定出目标所在的空间区域。然后图10的流程结束。图11示出了根据本发明的另一种实施方式的对空间中的空间区域进行表征和确 定的系统的框图。该系统1100可以包括位于空间中的目标处的信号发射器1110，该信号发射器能 够发射测距信号；定位设备1120，被配置为根据来自信号发射器的测距信号获得目标的位 置参数；以及服务器1130，该服务器1130可以包括空间区域表征设备1131和空间区域确 定设备1132。空间区域表征设备1131可以被配置为基于目标的位置参数以及表征空间区 域的关键位置点的位置参数，来确定目标所在的空间区域。空间区域确定设备1132可以被 配置为基于空间区域中的位置点序列来提取表征空间区域的关键位置点。
在本发明的一种实施方式中，系统1100中的服务器1130可以仅包括空间区域表 征设备1131。此时，系统1100可以实现对空间中的空间区域进行表征的功能。在本发明的另一种实施方式中，系统1100中的服务器1130可以仅包括空间区域 确定设备1132。此时，系统1100可以实现确定目标在空间中哪一个空间区域的功能。在本发明的另一种实施方式中，系统1100中的服务器1130可以既包括空间区域 表征设备1131，又包括空间区域确定设备1132。此时，系统1100可以实现对空间中的空间 区域进行表征的功能，并可以根据表征的空间区域来确定目标在空间中哪一个空间区域的 功能。本发明的方法和设备可以在软件、硬件、或软件和硬件的结合中实现。硬件部分可 以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处 理器、个人计算机(PC)或大型机来执行。提供本发明的说明书的目的是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本发明限制 为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是显而易见的。因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使 本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利 要求所限定的本发明的保护范围之内。
权利要求
一种方法，包括接收目标在空间中的位置参数，其中所述空间包括一个或者多个空间区域，所述空间区域由所述空间区域中的若干关键位置点来表征；以及基于所述目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参数，来确定所述目标所在的空间区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述目标所在的空间区域包括利用所述目标的位置参数和所述表征空间区域的关键位置点的位置参数，来计算所述 目标与各空间区域之间的距离；以及选择与最小距离对应的空间区域作为所述目标所在的空间区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述目标所在的空间区域包括 从所述空间区域中选择候选空间区域；利用所述目标的位置参数和所述表征候选空间区域的关键位置点的位置参数，来计算 所述目标与各候选空间区域之间的距离；以及选择与最小距离对应的候选空间区域作为所述目标所在的空间区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述空间区域中选择候选空间区域包括从每个空间区域的关键位置点中选择一个关键位置点；计算所述目标与选择的关键位置点之间的距离；以及将与小于阈值的距离对应的空间区域确定为候选空间区域。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述距离是通过对所述目标与相应空间区域 中的关键位置点之间距离求平均得到的。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括基于空间区域中的位置点序列来提取表征空 间区域的关键位置点。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，提取关键位置点包括(a)计算所述位置点序列中的位置点与预定关键位置点之间的距离，(b)按照邻近原则，将所述位置点分组到各个预定关键位置点，(c)对属于同一预定关键位置点的位置点的位置参数求平均，(d)比较所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值；其中当所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值小于或等于预定值时，将所述预 定关键位置点确定为最终的关键位置点；以及当所述均值与预定关键位置点的位置参数的 差值大于预定值时，通过利用与所述均值对应的位置点替换预定关键位置点，来重复执行 步骤(a)-(d)。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，提取关键位置点包括(a)设置需要获取的关键位置点的数目，(b)计算所述位置点序列中的每两个位置点之间的距离，(c)将距离最小的两个位置点合并，以得到一个新的位置点，(d)比较目前的位置点的数目与所述设置的关键位置点的数目；其中当目前的位置点的数目等于所述设置的关键位置点的数目时，将目前的位置点确 定为关键位置点，以及当目前的位置点的数目不等于所述设置的关键位置点的数目时，重 复执行步骤(b)-(d)。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述位置点序列中的位置点处放置有能够发 射测距信号的信号发射器，所述位置点的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设备 的测距信号来获取的。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述目标处放置有能够发射测距信号的信号 发射器，所述目标的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设备的测距信号来获取 的。
11.一种方法，包括获取所述空间区域中的位置点序列；以及基于所述位置点序列来提取关键位置点，以表征所述空间区域。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，提取关键位置点包括(a)计算所述位置点序列中的位置点与预定关键位置点之间的距离，(b)按照邻近原则，将所述位置点分组到各个预定关键位置点，(c)对属于同一预定关键位置点的位置点的位置参数求平均，(d)比较所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值；其中当所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值小于或等于预定值时，将所述预 定关键位置点确定为最终的关键位置点，以及当所述均值与预定关键位置点的位置参数的 差值大于预定值时，通过利用与所述均值对应的位置点替换预定关键位置点，来重复执行 步骤(a)-(d)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，从位置点序列中选择一个或多个位置点，作为 初始的预定关键位置点。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，提取关键位置点包括(a)设置需要获取的关键位置点的数目，(b)计算所述位置点序列中的每两个位置点之间的距离，(c)将距离最小的两个位置点合并，以得到一个新的位置点，(d)比较目前的位置点的数目与所述设置的关键位置点的数目；其中当目前的位置点的数目等于所述设置的关键位置点的数目时，将目前的位置点确 定为关键位置点，以及当目前的位置点的数目不等于所述设置的关键位置点的数目时，重 复执行步骤(b)-(d)。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述位置点序列中的位置点处放置有能够 发射测距信号的信号发射器，所述位置点的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设 备的测距信号来获取的。
16.一种设备，包括接收装置，用于接收目标在空间中的位置参数，其中所述空间包括一个或者多个空间 区域，所述空间区域由所述空间区域中的若干关键位置点来表征；以及确定装置，用于基于所述目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参 数，来确定所述目标所在的空间区域。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，确定装置进一步包括用于利用所述目标的位置参数和所述表征空间区域的关键位置点的位置参数来计算 所述目标与各空间区域之间的距离的装置；以及用于选择与最小距离对应的空间区域作为所述目标所在的空间区域的装置。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，确定装置进一步包括 用于从所述空间区域中选择候选空间区域的装置；用于利用所述目标的位置参数和所述表征候选空间区域的关键位置点的位置参数，来 计算所述目标与各候选空间区域之间的距离的装置；以及用于选择与最小距离对应的候选空间区域作为所述目标所在的空间区域的装置。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，用于从所述空间区域中选择候选空间区域的 装置包括用于从每个空间区域的关键位置点中选择一个关键位置点的装置； 用于计算所述目标与选择的关键位置点之间的距离的装置；以及 用于将距离最近的空间区域确定为候选空间区域的装置。
20.根据权利要求17或18所述的设备，其中，所述距离是通过对所述目标与相应空间 区域中的关键位置点之间距离求平均得到的。
21.根据权利要求16所述的设备，其中，在所述目标处放置有能够发射测距信号的信 号发射器，所述目标的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设备的测距信号来获取 的。
22.—种设备，包括获取装置，用于获取所述空间区域中的位置点序列；以及提取装置，用于基于所述位置点序列来提取关键位置点，以表征所述空间区域。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，提取装置包括计算装置，用于计算所述位置点序列中的位置点与预定关键位置点之间的距离； 分组装置，用于按照邻近原则，将所述位置点分组到各个预定关键位置点； 求平均装置，用于对属于同一预定关键位置点的位置点的位置参数求平均； 比较装置，用于比较所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值； 其中当所述均值与预定关键位置点的位置参数的差值小于或等于预定值时，将所述预 定关键位置点确定为最终的关键位置点，以及当所述均值与预定关键位置点的位置参数的 差值大于预定值时，通过利用与所述均值对应的位置点替换预定关键位置点，来重复计算 装置、分组装置，求平均装置和比较装置的操作。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，从位置点序列中选择一个或多个位置点，作为 初始的预定关键位置点。
25.根据权利要求22所述的设备，其中，提取装置包括 设置装置，用于设置需要获取的关键位置点的数目；计算装置，用于计算所述位置点序列中的每两个位置点之间的距离； 合并装置，用于将距离最小的两个位置点合并，以得到一个新的位置点； 比较装置，用于比较目前的位置点的数目与所述设置的关键位置点的数目；以及 其中当目前的位置点的数目等于所述设置的关键位置点的数目时，将目前的位置点确 定为关键位置点，以及当目前的位置点的数目不等于所述设置的关键位置点的数目时，启 动计算装置、合并装置和比较装置重复执行。
26.根据权利要求22所述的设备，其中，在所述位置点序列中的位置点处放置有能够发射测距信号的信号发射器，所述位置点的位置参数是借助于从信号发射器发射到定位设 备的测距信号来获取的。
27.—种系统，包括位于空间中的目标处的信号发射器，其能够发射测距信号，其中所述空间包括一个或 者多个空间区域，所述空间区域由所述空间区域中的若干关键位置点来表征；定位设备，被配置为根据来自所述信号发射器的测距信号获得目标的位置参数；以及 服务器，被配置为基于所述目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参 数，来确定所述目标所在的空间区域。
28.根据权利要求27的系统，其中，服务器还被配置为基于空间区域中的位置点序列 来提取表征空间区域的关键位置点。
全文摘要
本发明的实施方式提供一种用于确定目标所在空间区域的方法、设备和系统，该方法可以包括接收目标在空间中的位置参数，其中空间包括一个或者多个空间区域，空间区域由空间区域中的若干关键位置点来表征；以及基于目标的位置参数以及表征空间区域的关键位置点的位置参数，来确定目标所在的空间区域。本发明的实施方式还提供一种用于表征空间区域的方法和设备，该方法可以包括获取空间区域中的位置点序列；以及基于位置点序列来提取关键位置点，以表征空间区域。
文档编号G01S5/00GK101852847SQ20091013323
公开日2010年10月6日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者王永才, 赵军辉 申请人:日电(中国)有限公司