一種利用圖像匹配與wi-fi融合的室內(nèi)定位方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，提供一種利用圖像匹配與WI?FI融合的室內(nèi)定位方法。本發(fā)明方法利用WI?FI的粗略定位與圖像的準(zhǔn)確定位融合，能有效提高室內(nèi)定位的準(zhǔn)確性；無(wú)需部署任何硬件，可自行完成所有工作，無(wú)其他干擾，節(jié)省成本，可復(fù)制性高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
—種利用圖像匹配與Wl-Fl融合的室內(nèi)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法使用衛(wèi)星定位時(shí)，使用室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位，解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。最終定位物體當(dāng)前所處的位置。除通訊網(wǎng)絡(luò)的蜂窩定位技術(shù)外，常見(jiàn)的室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)還有W1-F1、藍(lán)牙、紅外線(xiàn)、地磁、RFID等。但現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)存在以下不足:1.W1-F1、藍(lán)牙、RFID等定位技術(shù)需要部署硬件設(shè)備，成本高；2.W1-F1、地磁等定位技術(shù)隨著人流量的不同，定位偏差大；3.圖像匹配不能定位或者定位不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法，其利用圖像匹配與W1-FI融合，操作簡(jiǎn)單、定位精確，且節(jié)省室內(nèi)硬件布設(shè)成本。
[0004]本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]—種利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法，包括如下步驟:
(1)用激光測(cè)距、攝像頭、W1-FI指紋采集設(shè)備繞室內(nèi)路徑來(lái)回采集室內(nèi)點(diǎn)云圖(點(diǎn)的集合)、關(guān)鍵點(diǎn)圖像、關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋；
(2)將采集的點(diǎn)云圖和W1-FI指紋繪制成室內(nèi)電子地圖并部署到地圖服務(wù)器；
(3)記錄采集的點(diǎn)云圖、關(guān)鍵點(diǎn)圖像和關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋與電子地圖坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
(4)將關(guān)鍵點(diǎn)圖像通過(guò)拉伸、壓縮處理完成后部署到圖像服務(wù)器，用于匹配；
(5)將電子地圖包含W1-FI指紋從地圖服務(wù)器下載到帶有攝像頭、3G或4G、W1-FI功能的移動(dòng)終端；
(6)用上述移動(dòng)終端定時(shí)抓取室內(nèi)當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)3G或4G、W1-FI無(wú)線(xiàn)通訊將圖像數(shù)據(jù)上傳到圖像服務(wù)器；
(7)將移動(dòng)終端上傳的圖像數(shù)據(jù)與圖像服務(wù)器中的關(guān)鍵點(diǎn)圖像進(jìn)行匹配，并將匹配的關(guān)鍵點(diǎn)集合即圖像對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)集合，返回給移動(dòng)終端；
(8)移動(dòng)終端將收到的關(guān)鍵點(diǎn)集合先與歷史定位坐標(biāo)進(jìn)行比較，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則轉(zhuǎn)到步驟(9);如果沒(méi)有圖像定位坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則返回步驟(6)，重新定位；
(9)移動(dòng)終端根據(jù)當(dāng)前搜索到W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度即RSSI值和W1-FI指紋計(jì)算出W1-FI定位坐標(biāo)即W1-FI對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)；
(10)如果W1-FI定位坐標(biāo)與歷史定位坐標(biāo)相比較，符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則轉(zhuǎn)到步驟(12)；
(11)如果W1-FI定位坐標(biāo)不符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則此坐標(biāo)無(wú)效，返回到步驟(9)，再次搜索W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度和計(jì)算W1-FI定位坐標(biāo)；
(12)將圖像服務(wù)器返回的關(guān)鍵點(diǎn)集合與W1-FI定位坐標(biāo)進(jìn)行融合，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)在W1-FI定位坐標(biāo)的有效范圍ε之內(nèi)，則將最優(yōu)的圖像定位坐標(biāo)，即最接近上一個(gè)歷史定位坐標(biāo)點(diǎn)并且符合行進(jìn)路線(xiàn)的圖像定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位；
(13)如果圖像定位坐標(biāo)不在W1-FI定位坐標(biāo)的有效范圍之內(nèi)，則用W1-FI定位坐標(biāo)取代圖像定位坐標(biāo)，將W1-FI定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述有效范圍ε為直徑10米。
[0007]本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.利用W1-FI的粗略定位以及圖像的準(zhǔn)確定位，來(lái)提高室內(nèi)定位的準(zhǔn)確性；
2.無(wú)需部署任何硬件，可自行完成所有工作，無(wú)其他干擾，節(jié)省成本，可復(fù)制性高。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0010]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法，包括如下步驟:
(1)用激光測(cè)距、攝像頭、W1-FI指紋采集設(shè)備繞室內(nèi)路徑來(lái)回采集室內(nèi)點(diǎn)云圖(點(diǎn)的集合)、關(guān)鍵點(diǎn)圖像、關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋；
(2)將采集的點(diǎn)云圖和W1-FI指紋繪制成室內(nèi)電子地圖并部署到地圖服務(wù)器；
(3)記錄采集的點(diǎn)云圖、關(guān)鍵點(diǎn)圖像和關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋與電子地圖坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
(4)將關(guān)鍵點(diǎn)圖像經(jīng)剪裁、壓縮等處理完成后部署到圖像服務(wù)器，用于匹配；
(5)將電子地圖包含W1-FI指紋從地圖服務(wù)器下載到帶有攝像頭、3G或4G、W1-FI功能的移動(dòng)終端；
(6)用上述移動(dòng)終端定時(shí)抓取室內(nèi)當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)3G或4G、W1-FI無(wú)線(xiàn)通訊將圖像數(shù)據(jù)上傳到圖像服務(wù)器；
(7)將移動(dòng)終端上傳的圖像數(shù)據(jù)與圖像服務(wù)器中的關(guān)鍵點(diǎn)圖像進(jìn)行匹配，并將匹配的關(guān)鍵點(diǎn)集合即圖像對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)集合，返回給移動(dòng)終端；
(8)移動(dòng)終端將收到的關(guān)鍵點(diǎn)集合先與歷史定位坐標(biāo)進(jìn)行比較，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)即圖像對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，例如在3秒內(nèi)在同一樓層或同一條路徑上，沒(méi)有很突然的變化，則轉(zhuǎn)到步驟(9);如果沒(méi)有圖像定位坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則返回步驟(6)，重新定位；
(9)移動(dòng)終端根據(jù)當(dāng)前搜索到W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度即RSSI值和W1-FI指紋計(jì)算出W1-FI定位坐標(biāo)即W1-FI對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)；
(10)如果W1-FI定位坐標(biāo)與歷史定位坐標(biāo)相比較，符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則轉(zhuǎn)到步驟(12)；
(11)如果W1-FI定位坐標(biāo)不符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則此坐標(biāo)無(wú)效，返回到步驟(9)，再次搜索W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度和計(jì)算W1-FI定位坐標(biāo)；
(12)將圖像服務(wù)器返回的關(guān)鍵點(diǎn)集合與W1-FI定位坐標(biāo)進(jìn)行融合，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)在W1-FI定位坐標(biāo)的有效范圍ε之內(nèi)，有效范圍ε為直徑10米，則將最優(yōu)的圖像定位坐標(biāo)即最接近上一個(gè)歷史定位坐標(biāo)點(diǎn)并且符合行進(jìn)路線(xiàn)的圖像定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位；
(13)如果圖像定位坐標(biāo)不在W1-FI定位坐標(biāo)有效范圍之內(nèi)，則用W1-FI定位坐標(biāo)取代圖像定位坐標(biāo)，將W1-FI定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位。
[0011 ]本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容，屬于本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法，其特征在于該方法包括如下步驟: (1)用激光測(cè)距、攝像頭、W1-FI指紋采集設(shè)備繞室內(nèi)路徑來(lái)回采集室內(nèi)點(diǎn)云圖即點(diǎn)的集合、關(guān)鍵點(diǎn)圖像、關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋； (2)將采集的點(diǎn)云圖和W1-FI指紋繪制成室內(nèi)電子地圖并部署到地圖服務(wù)器； (3)記錄采集的點(diǎn)云圖、關(guān)鍵點(diǎn)圖像和關(guān)鍵點(diǎn)W1-FI指紋與電子地圖坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； (4)將關(guān)鍵點(diǎn)圖像通過(guò)拉伸、壓縮處理完成后部署到圖像服務(wù)器，用于匹配； (5)將電子地圖包含W1-FI指紋從地圖服務(wù)器下載到帶有攝像頭、3G或4G、W1-FI功能的移動(dòng)終端； (6)用上述移動(dòng)終端定時(shí)抓取室內(nèi)當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)3G或4G、W1-FI無(wú)線(xiàn)通訊將圖像數(shù)據(jù)上傳到圖像服務(wù)器； (7)將移動(dòng)終端上傳的圖像數(shù)據(jù)與圖像服務(wù)器中的關(guān)鍵點(diǎn)圖像進(jìn)行匹配，并將匹配的關(guān)鍵點(diǎn)集合即圖像對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)集合，返回給移動(dòng)終端； (8)移動(dòng)終端將收到的關(guān)鍵點(diǎn)集合先與歷史定位坐標(biāo)進(jìn)行比較，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則轉(zhuǎn)到步驟(9);如果沒(méi)有圖像定位坐標(biāo)符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則返回步驟(6)，重新定位； (9)移動(dòng)終端根據(jù)當(dāng)前搜索到W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度即RSSI值和W1-FI指紋計(jì)算出W1-FI定位坐標(biāo)即W1-FI對(duì)應(yīng)的電子地圖坐標(biāo)； (10)如果W1-FI定位坐標(biāo)與歷史定位坐標(biāo)相比較，符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則轉(zhuǎn)到步驟(12); (11)如果W1-FI定位坐標(biāo)不符合數(shù)據(jù)規(guī)律，則此坐標(biāo)無(wú)效，返回到步驟(9)，再次搜索W1-FI的信號(hào)強(qiáng)度并計(jì)算W1-FI定位坐標(biāo)； (12)將圖像服務(wù)器返回的關(guān)鍵點(diǎn)集合與W1-FI定位坐標(biāo)進(jìn)行融合，如果關(guān)鍵點(diǎn)集合中有圖像定位坐標(biāo)在W1-FI定位坐標(biāo)的有效范圍ε之內(nèi)，則將最優(yōu)的圖像定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位； (13)如果圖像定位坐標(biāo)不在W1-FI定位坐標(biāo)的有效范圍之內(nèi)，則用W1-FI定位坐標(biāo)取代圖像定位坐標(biāo)，將W1-FI定位坐標(biāo)顯示在電子地圖中，完成定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用圖像匹配與W1-FI融合的室內(nèi)定位方法，其特征在于:所述有效范圍ε為直徑10米。
【文檔編號(hào)】H04W84/12GK105828296SQ201610351683
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】朱愛(ài)東
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