[發明專利]一種室內定位方法與裝置

有效

• 申請號: 201710550941.6
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107356229B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 藺博;黃河清
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司電子科學研究院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/04;G01C21/20;H04B10/114;H04B10/116
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 于金平

本發明公開了一種室內定位方法與裝置。該方法包括：采集發射端的圖像和接收端在預設空間直角坐標系中的空間角度信息和運動狀態信息，判斷圖像是否包含發射端完整圖像；當包含發射端完整圖像時，根據完整圖像、空間角度信息和接收端特征參數，得出接收端在預設空間直角坐標系中的絕對位置，作為接收端的初始位置；根據空間角度信息和運動狀態信息，確定接收端在預定時刻相對于初始位置的相對空間坐標和相對運動軌跡；根據初始位置、相對空間坐標和相對運動軌跡，確定接收端的實際坐標和實際運動軌跡。本發明方案結合成像型可見光定位和基于慣性導航的定位計算方式，在利用現有智能設備所集成傳感器的同時，提高了現有技術的環境適應性和定位精度。

技術領域

本發明涉及室內定位技術領域，特別是涉及一種室內定位方法與裝置。

背景技術

隨著智慧城市、物聯網和基于位置服務技術的不斷發展，室內定位的需求不斷增加，也具有廣闊的應用前景和潛在市場。對于基于衛星的定位系統(GPS、北斗導航等)來說，由于其信號穿墻效果較差，且易受到多徑傳輸效應的影響，因此逐漸出現了一系列基于Wi-Fi、藍牙、超聲、紅外和超寬帶原理的室內定位方法。但由于定位精度、成本和硬件布設等多方面的限制，這些方法并未得到廣泛應用，因此針對目前的室內定位領域，沒有一種實現簡單且定位準確度高的室內定位方法。

發明內容

本發明提供一種室內定位方法與裝置，用以解決現有室外定位技術不適用于室內定位，基于Wi-Fi、藍牙、超聲、紅外和超寬帶原理的室內定位方法因定位精度或成本問題無法推廣使用的問題。

為解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種室內定位方法，包括：

采集發射端的圖像和接收端在預設空間直角坐標系中的空間角度信息和運動狀態信息，并判斷所述圖像是否包含所述發射端的完整圖像；

當所述圖像包含所述發射端的完整圖像時，根據所述完整圖像、所述空間角度信息和接收端的特征參數，利用成像定位算法得出所述接收端在所述預設空間直角坐標系中的絕對位置，并將所述絕對位置作為所述接收端的初始位置；

根據所述空間角度信息和所述運動狀態信息，確定所述接收端在預定時刻相對于所述接收端的初始位置的相對空間坐標和相對運動軌跡；

根據所述接收端的初始位置、所述相對空間坐標和相對運動軌跡，確定所述接收端在所述預設空間直角坐標系中預定時刻的實際坐標和實際運動軌跡。

進一步，根據所述完整圖像、所述空間角度信息和接收端特征參數，利用成像定位算法得出所述接收端在所述預設空間直角坐標系中的絕對位置，包括：

按照預定圖像通信算法分析所述完整圖像，以得到所述發射端的位置信息和形狀信息；

根據所述形狀信息、所述完整圖像、所述空間角度信息和所述接收端特征參數確定所述接收端相對于所述發射端的坐標偏移量；

根據所述位置信息和所述坐標偏移量確定所述接收端在所述預設空間直角坐標系中的所述絕對位置。

進一步，所述接收端的特征參數包括：焦距和像元大小。

進一步，所述空間角度信息包括：偏轉角、俯仰角和滾轉角。

進一步，根據所述接收端的初始位置、所述相對空間坐標和相對運動軌跡，確定所述接收端在所述預設空間直角坐標系中預定時刻的實際坐標和實際運動軌跡之后，還包括：

按照預設時間間隔周期性地采集所述發射端的圖像、所述空間角度信息和運動狀態信息；

檢測采集到的圖像是否包含所述發射端的完整圖像；

在所述采集到的圖像包含所述發射端的完整圖像時，重新利用成像定位算法得出所述接收端在所述預設空間直角坐標系中的絕對位置。

進一步，所述方法還包括：