[發明專利]基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統及方法

有效

• 申請號: 201811239359.9
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109360262B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 王斌;楊曉春;席沖
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T15/20
• 分類號: G06T15/20;G06T15/08;G06T3/00;G06T7/246;H04W4/029;H04W4/33
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

本發明提供了一種基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統及方法，通過wifi定位技術獲取顯示室內人員的位置信息，將位置信息轉換成三維坐標并上傳；通過訪問CAD文件的組成結構來解析文件數據，通過生成的數據再結合現有的三維圖形庫生成三維模型，然后通過矩陣變換將位置坐標信息轉換到三維模型中，最后對三維模型進行實時渲染；同時將人員室內的位置信息和運動軌跡顯示到三維模型中；本發明所提供的一種基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統及方法，操作性簡單，自動化性高，同時效果也比較真實。基于WIFI的室內定位系統，可以精確的獲取人員在室內的位置信息，將位置信息展示在三維模型中，可視性效果更好。

技術領域

本發明屬于室內定位領域，尤其是一種基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統及方法。

背景技術

現有的基于圖像的建模技術中傳統的方法是通過一些建模軟件，比如3ds Max、Maya等建模軟件實現建模，以及使用三維掃描儀掃描物體從而得到三維模型，這種傳統的方法雖然建模效果良好，但是可操作性高，復雜度高，自動化性低。同時現在比較流行的三維重建技術，但是其也存在很多缺點，基于圖像的三維重建技術需要若干幅基于真實的三維物體或者場景的真實感知的圖像，場景中圖像都是二維信息，用戶很難獲取二維圖像中獲取重要信息。總之現有的基于圖像的建模技術或多或少有其一定的缺點。

同時，現在的定位系統一般都是將定位信息顯示在二維的地圖上，可視性效果并不好，真實感也不足，同時基于衛星的定位技術也不能準確的定位到室內的具體位置。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統,包括:室內定位模塊,定位追蹤模塊,系統顯示模塊,2D平面圖轉3D模塊；

室內定位模塊：采用RSSI定位方法，在室內區域設置采樣點，并通過離線訓練劃分室內區域網格，再通過wifi接收采樣點所包含的信息，同時將所得采樣點信息進行處理儲存；當用戶持手機在場景中移動時，通過wifi獲取用戶實時信息，通過神經網絡將用戶實時信息與采樣點信息進行數據匹配，獲取用戶的位置信息，并將過的位置信息與用戶相應的ID上傳至服務器；

定位追蹤模塊：從服務器上獲取用戶的位置信息與ID，將用戶的位置信息通過數學建模和三維模型的坐標系統統一起來，將統一后的坐標帶入三維模型中，通過實時獲取用戶位置信息，得到用戶在三維模型中的運動軌跡，再對用戶的運動軌跡進行平滑處理和儲存，通過系統顯示模塊進行顯示；

系統顯示模塊：對用戶軌跡進行實施顯示及回放，同時對三維模型進行控制，對三維模型的視角進行切換；

2D平面圖轉3D模塊：解析AutoCAD提供的2D平面圖，生成三維模型，并將模型傳送給系統顯示模塊進行顯示。

采用一種基于CAD圖生成三維模型的室內定位系統進行室內定位的方法，包括以下步驟：

步驟1.室內定位模塊通過wifi定位技術獲取室內人員的位置信息：

采用基于RSSI定位方法，通過該系統SDK獲取到周圍各個AP發送的信號強度RSSI以及AP地址。具體實現是通過RSSI的指紋算法，在室內區域設置采樣點，拖過離線訓練劃分室內區域網格，再通過wifi接受采樣點，該采樣點包含了很多具體信息，有位置信息，以及AP地址信息，將采集的數據進行處理，當用戶持手機在場景中移動時，獲取實時的信息，然后通過神經網絡進行數據匹配，從而獲取人員的位置信息。可以實時的獲取位置坐標，比如間隔0.5s上傳一次位置。將位置坐標轉換到模型坐標系中，方便后續的三維模型中位置的定位，以及軌跡的繪制。