本文设计并实现使用24GHz雷达为测量仪器的室内定位系统软件,用以对常规室内环境的人体进行检测定位和跟踪。无线室内定位技术与其它类型室内定位系统相比有着很多优点,不会侵犯人的隐私,不受室内光照限制条件的影响,不会干扰日常的活动。目前市面上已经出现了一些能够实际应用的人体定位雷达,本文利用现有雷达技术和成熟产品进行设计和实现定位系统的核心算法以及相应的应用软件,对其他设备上已经成熟应用的多目标跟踪算法进行必要的修改后迁移到雷达平台。室内人体定位雷达能够同时检测到多个目标,但无法对目标进行识别,无法得知用户身份,系统的目标跟踪和目标分类需通过软件实现。多目标跟踪本身是一种计算机视觉领域的研究,而多假设追踪是最早用于视觉追踪的成功算法之一,但图像多目标跟踪算法依赖于图像的识别处理,无法应用于雷达多目标定位系统。雷达硬件无法提供细粒度的人体姿态描述数据作为目标特征,目标彼此之间除了位置坐标外,没有其它用于区分的特征数据。仅使用位置信息时,MHT算法能够进行离线多目标跟踪,但由于无法应用其在线跟踪算法使得系统无法实时处理定位数据。本文对MHT原有的在线跟踪算法进行了修改,以牺牲一定程度的跟踪精度为代价,使得实时跟踪得以进行,且轨迹能够在离线跟踪处理结果的基础上延伸。为便于存储和数据可视化,目标的跟踪轨迹需进行压缩处理,避免路径点冗余。当目标运动较为缓慢时,其定位位置通常过于集中,当集中分布的路径点位于同一直线时,仅需要路径的两个端点即可表示整个路径。尽管Douglas-Peucker轨迹压缩算法广为应用,但其处理结果不利于保存原始的定位位置信息,本文在其基础上根据轨迹的路径点密度进行轨迹压缩,在确保计算时间开销、压缩误差满足限制条件的前提下,压缩轨迹能够更好保留原始信息。雷达设备进行测距测角时产生的位置误差能够导致得到的目标坐标点嵌入障碍物中,或者使得到的移动路径穿越障碍物。为了消除这种情况,除了需要调整雷达部署参数修正误差,也需要在路径中增加路径点,使轨迹交错部分段绕过障碍物。本文给出一种基于快速凸包算法的路径修正算法,利用其能够快速建立环绕离散坐标点的凸多边形的特点,结合人体的尺寸特点,构造出环绕修正轨迹。定位系统在部署时应避免监控死角,并节省使用定位设备。设备的部署位置取决于室内空间环境和所使用的安装器材。当雷达照射半径范围内存在墙壁或室内其它障碍物时,雷达的照射范围计算变得复杂。采用光纤跟踪法能够建立易于计算的电磁波传播覆盖模型,与完整的几何建模相比,视距覆盖所需的计算处理更加简单。通过使用图形学中较为常用的坐标系变换、线性插值等图形处理方法,并配合相应的软硬件接口,视距覆盖计算能够在GPU上加速处理。计算多台设备同时使用时的覆盖范围时,进行各设备的覆盖边界处理后,仍然可以使用上述方法求解。通过查找部署候选区域内各个部署位置的覆盖面积,最终能够得出定位系统的最优部署方案。