论文部分内容阅读
视频传感器网络(Video Sensor Networks)是一种由具有计算、存储和通信能力的视频传感器节点组成的分布式感知网络。节点定位是视频传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提,同时也是实现网络拓扑自配置、提高路由效率、报告网络覆盖质量等网络功能的理论基础。因此,视频传感器网络节点定位是视频传感器网络研究中的热点问题之一。本文首先介绍了视频传感器网络和节点定位技术的研究背景、意义以及研究进展等相关内容。围绕视觉传感器网络节点定位问题,对节点定位算法的相关重要技术进行了探讨。接着本文提出并实现了一个基于Camera Sensor二维坐标系的节点定位算法,该算法首先进行了可行性和场景说明,确定Camera Sensor的物理参数,通过小孔成像模型采集未知节点视野范围内3个或者以上锚节点的图像信息,分析其像点和物点之间的成像关系,来实现Camera Sensor未知节点自定位问题,最后分析了基于Camera Sensor二维坐标系的节点定位算法的误差。在视频传感器网络中,未知节点和锚节点可能不处于二维坐标系内,而是处于一个三维空间内,本文就此提出了基于Camera Sensor三维坐标系的节点定位算法,把视频传感器节点所处于的三维空间分解成三个二维平面,在每个平面通过基于Camera Sensor的二维坐标系的节点定位算法来解决三维坐标系的Camera Sensor节点定位问题。本文最后实现并改进了基于CMUCAM3视频传感器网络硬件节点平台。该平台可采集分辨率为352×288(RGB)的数字图像信息,可实现高速USB数据传输。在现实场景中,基于Camera Sensor节点定位算法通过CMUCAM3节点平台采集其视野范围内锚节点的图像信息,完成了节点定位任务。实验表明,视频传感器网络硬件节点平台CMUCAM3能够完成图像数据采集,处理等功能,在600×600cm的实验场景中,基于Camera Sensor的节点定位算法通过CMUCAM3节点能够完成自定位任务,且定位算法精度较高,定位误差可以达到cm级别。