專利名稱：一種估計步長的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種估計步長的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在導(dǎo)航系統(tǒng)中，基于慣性傳感器的行人航跡推算定位技術(shù)是慣性傳感器定位導(dǎo)航的發(fā)展方向，而影響行人航跡推算精度的因素之一為行人的步長，為了提高行人航跡推算的精度，需要估計行人的步長。目前，提供的一種估計步長的方法具體為:將JPEG解壓縮圖像分割為互不重疊且連續(xù)的多個圖像塊，對每個圖像塊進行二維離散余弦變換，獲得離散余弦變換系數(shù)；根據(jù)離散余弦變換系數(shù)估計出行人行走一步的步長。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:對每個圖像塊進行二維離散余弦變換獲取離散余弦變換系數(shù)，以及根據(jù)離散余弦變換系數(shù)估計行人行走一步的步長的計算復(fù)雜度較高，且現(xiàn)有技術(shù)對硬件平臺的要求較聞，提聞了硬件成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種估計步長的方法和裝置。所述技術(shù)方案如下:一方面，提供了一種估計步長的方法，所述方法包括:根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，所述第一特征量包括所述行人行走一步的第一步頻、所述行人行走一步的第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值；分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一特征量之間的歐氏距離；選擇與所述第一特征量之間的歐氏距離最小的第二特征量，將所述選擇的第二特征量對應(yīng)的步長確定為所述行人行走一步的步長。其中，所述根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，包括:根據(jù)行人行走一步的行走時間，計算所述行人行走一步的第一步頻；根據(jù)所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，計算所述行人行走一步的第一加速度方差；從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度中選擇第一加速度最大值和第一加速度最小值；將所述第一步頻、所述第一加速度方差、所述第一加速度最大值和所述第一加速度最小值組成第一特征量。其中，所述根據(jù)所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，計算所述行人行走一步的第一加速度方差，包括:第一步、從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度包括的第一個第一加速度開始依次輸入第一加速度到接收窗口，直到向所述接收窗口中輸入預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度時停止輸入，所述接收窗口最多允許輸入所述預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度且所述預(yù)設(shè)個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，設(shè)置輸入個數(shù)的初值為所述預(yù)設(shè)個數(shù)；第二步、根據(jù)所述接收窗口中包括的第一加速度，計算方差；第三步、如果所述輸入個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則移動所述接收窗口，以向所述接收窗口輸入下一個第一加速度，并將所述接收窗口中包括的最先輸入的第一加速度輸出，增加所述輸入個數(shù)，返回執(zhí)行所述第二步；第四步、如果所述輸入個數(shù)等于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則對所述計算得到的方差進行平均值運算，得到所述計算得到的方差的平均值，將所述平均值確定為所述行人行走一步的第一加速度方差。其中，所述分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一特征量之間的歐氏距離，包括:從已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中的第一條記錄開始掃描，獲取所述掃描的一條記錄中的第二特征量；根據(jù)所述第一特征量包括的第一步頻、第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值，以及所述獲取的第二特征量包括的第二步頻、第二加速度方差、第二加速度最大值和第二加速度最小值，按照如下公式計算所述第一特征量與所述獲取的第二特征量之間的歐氏距離，
權(quán)利要求
1.一種估計步長的方法，其特征在于，所述方法包括: 根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，所述第一特征量包括所述行人行走一步的第一步頻、所述行人行走一步的第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值； 分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一特征量之間的歐氏距離； 選擇與所述第一特征量之間的歐氏距離最小的第二特征量，將所述選擇的第二特征量對應(yīng)的步長確定為所述行人行走一步的步長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，包括: 根據(jù)行人行走一步的行走時間，計算所述行人行走一步的第一步頻； 根據(jù)所述行人在所述行走時 間包括的時間點的第一加速度，計算所述行人行走一步的第一加速度方差； 從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度中選擇第一加速度最大值和第一加速度最小值； 將所述第一步頻、所述第一加速度方差、所述第一加速度最大值和所述第一加速度最小值組成第一特征量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，計算所述行人行走一步的第一加速度方差，包括: 第一步、從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度包括的第一個第一加速度開始依次輸入第一加速度到接收窗口，直到向所述接收窗口中輸入預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度時停止輸入，所述接收窗口最多允許輸入所述預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度且所述預(yù)設(shè)個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，設(shè)置輸入個數(shù)的初值為所述預(yù)設(shè)個數(shù)； 第二步、根據(jù)所述接收窗口中包括的第一加速度，計算方差； 第三步、如果所述輸入個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則移動所述接收窗口，以向所述接收窗口輸入下一個第一加速度，并將所述接收窗口中包括的最先輸入的第一加速度輸出，增加所述輸入個數(shù)，返回執(zhí)行所述第二步； 第四步、如果所述輸入個數(shù)等于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則對所述計算得到的方差進行平均值運算，得到所述計算得到的方差的平均值，將所述平均值確定為所述行人行走一步的第一加速度方差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一特征量之間的歐氏距離，包括: 從已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中的第一條記錄開始掃描，獲取所述掃描的一條記錄中的第二特征量； 根據(jù)所述第一特征量包括的第一步頻、第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值，以及所述獲取的第二特征量包括的第二步頻、第二加速度方差、第二加速度最大值和第二加速度最小值，按照如下公式計算所述第一特征量與所述獲取的第二特征量之間的歐氏距離，I= λ/(/ - , + (σ -σ;)2 + O — Wi)2 + (H-Hi)2 其中，在所述公式中，I為所述第一特征量與所述獲取的第二特征量之間的歐氏距離，f為所述第一步頻，σ為所述第一加速度方差，m為所述第一加速度最大值，η為所述第一加速度最小值，fi為所述第二步頻，σ i為所述第二加速度方差，Hii為所述第二加速度最大值，Ili為所述第二加速度最小值； 判斷所述掃描的一條記錄是否為所述步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中的最后一條記錄，如果是，則結(jié)束操作，否則，繼續(xù)掃描下一條記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量之前，還包括: 獲取行人行走 一步的行走時間，并在三維坐標系中獲取所述行人在所述行走時間包括的時間點的橫軸方向加速度、縱軸方向加速度和豎軸方向加速度； 根據(jù)本地重力加速度和所述行人在所述行走時間包括的時間點的橫軸方向加速度、縱軸方向加速度和豎軸方向加速度，分別計算所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度。
6.一種估計步長的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 第一獲取模塊，用于根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，所述第一特征量包括所述行人行走一步的第一步頻、所述行人行走一步的第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值； 第一計算模塊，用于分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一獲取模塊獲取的第一特征量之間的歐氏距離； 確定模塊，用于選擇與所述第一獲取模塊獲取的第一特征量之間的歐氏距離最小的第二特征量，將所述選擇的第二特征量對應(yīng)的步長確定為所述行人行走一步的步長。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊包括: 第一計算單元，用于根據(jù)行人行走一步的行走時間，計算所述行人行走一步的第一步頻； 第二計算單元，用于根據(jù)所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，計算所述行人行走一步的第一加速度方差； 選擇單元，用于從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度中選擇第一加速度最大值和第一加速度最小值； 組成單元，用于將所述第一步頻、所述第一加速度方差、所述第一加速度最大值和所述第一加速度最小值組成第一特征量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二計算單元包括: 輸入子單元，用于從所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度包括的第一個第一加速度開始依次輸入第一加速度到接收窗口，直到向所述接收窗口中輸入預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度時停止輸入，所述接收窗口最多允許輸入所述預(yù)設(shè)個數(shù)個第一加速度且所述預(yù)設(shè)個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，設(shè)置輸入個數(shù)的初值為所述預(yù)設(shè)個數(shù)； 計算子單元，用于根據(jù)所述輸入子單元輸入到接收窗口中包括的第一加速度，計算方差；移動子單元，用于如果所述輸入個數(shù)小于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則移動所述接收窗口，以向所述接收窗口輸入下一個第一加速度，并將所述接收窗口中包括的最先輸入的第一加速度輸出，增加所述輸入個數(shù)，返回執(zhí)行所述計算子單元； 確定子單元，用于如果所述輸入個數(shù)等于所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度的個數(shù)，則對所述計算得到的方差進行平均值運算，得到所述計算得到的方差的平均值，將所述平均值確定為所述行人行走一步的第一加速度方差。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一計算模塊包括: 獲取單元，用于從已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中的第一條記錄開始掃描，獲取所述掃描的一條記錄中的第二特征量； 第三計算單元，用于根據(jù)所述第一特征量包括的第一步頻、第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值，以及所述獲取的第二特征量包括的第二步頻、第二加速度方差、第二加速度最大值和第二加速度最小值，按照如下公式計算所述第一特征量與所述獲取的第二特征量之間的歐氏距離，
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 第二獲取模塊，用于獲取行人行走一步的行走時間，并在三維坐標系中獲取所述行人在所述行走時間包括的時間點的橫軸方向加速度、縱軸方向加速度和豎軸方向加速度； 第二計算模塊，用于根據(jù)本地重力加速度和所述行人在所述行走時間包括的時間點的橫軸方向加速度、縱軸方向加速度和豎軸方向加速度，分別計算所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種估計步長的方法和裝置，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括根據(jù)行人行走一步的行走時間和所述行人在所述行走時間包括的時間點的第一加速度，獲取第一特征量，所述第一特征量包括所述行人行走一步的第一步頻、所述行人行走一步的第一加速度方差、第一加速度最大值和第一加速度最小值；分別計算已存儲的步長與第二特征量的對應(yīng)關(guān)系中包括的第二特征量與所述第一特征量之間的歐氏距離；選擇與所述第一特征量之間的歐氏距離最小的第二特征量，將所述選擇的第二特征量對應(yīng)的步長確定為所述行人行走一步的步長。所述裝置包括第一獲取模塊、第一計算模塊和確定模塊。本發(fā)明可以減少計算的復(fù)雜度，并且降低了硬件的成本。
文檔編號G01C22/00GK103196460SQ20131008657
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者鄧中亮, 韓青振, 王文杰, 高鵬, 徐濤, 陳沛 申請人:北京郵電大學(xué)