[發明專利]基于藍牙和視覺的室內定位系統

有效

• 申請號: 202110657939.5
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113108775B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 趙仲夏;閆瑋成;馬東;梁棟;劉少杰
• 申請（專利權）人: 北京奇岱松科技有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01C21/20;H04W64/00
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 丁慧玲

1.一種基于藍牙和視覺的室內定位系統，其特征在于，

包括部署在室內的若干個藍牙信標、移動終端、處理器和存儲有計算機程序的存儲器，其中，所述藍牙信標實時廣播藍牙信息；所述移動終端上設置有藍牙采集模塊、圖像采集模塊和IMU模塊，所述藍牙采集模塊用于采集藍牙信息，所述圖像采集模塊用于采集室內圖片信息；所述IMU模塊用于采集所述移動終端的IMU信息，所述IMU信息包括姿態信息和加速度信息，當所述處理器執行所述計算機程序時，實現以下步驟：

步驟S1、將當前時刻作為初始時刻t₀，基于初始時刻t₀所采集的藍牙信息進行藍牙定位生成藍牙定位信息，并確定為初始位置，基于所述初始位置和預設的藍牙定位誤差生成初始視覺定位區域,初始化n=2；

步驟S2、以初始視覺定位區域為視覺定位起始區域，基于t_n-2-t_n-1時間段內所采集的室內圖片信息和 IMU信息進行視覺定位，生成第(n-1)視覺定位區域；基于t_n-1時刻所采集的藍牙信息進行藍牙定位生成第(n-1)藍牙位置信息，基于所述第(n-1)藍牙位置信息和預設的藍牙定位誤差生成第(n-1)藍牙定位區域，獲取所述第(n-1)視覺定位區域和第(n-1)藍牙定位區域的交集，并確定為第(n-1)定位區域，基于所述第(n-1)定位區域生成第(n-1)定位信息，其中，n的取值范圍為2到無窮大；

步驟S3、將所述第(n-1)定位信息更新為所述初始視覺定位區域，然后令n=n+1,返回執行步驟S2；

步驟S1或步驟S2中，基于t_j時刻所采集的藍牙信息進行藍牙定位生成第j藍牙定位信息,包括：

步驟S10、獲取所述藍牙采集模塊所采集到的藍牙信標對應的信號強度由大到小排序的前三個藍牙信標id、藍牙信標位置和藍牙信號強度RSSI；

步驟S20、基于藍牙信標的RSSI和預設的無線電衰減模型生成移動終端距離該藍牙信標的距離：

其中，A表示藍牙信標和移動終端距離1米時的信號強度，s為預設的環境衰減因子；

步驟S30、基于前三個藍牙信標的位置，以及與移動終端的距離進行三點定位算法，生成所述藍牙定位信息，j的取值為0或(n-1)，當j取0時，第j藍牙定位信息對應為所述初始位置；

或者，

步驟S1或步驟S2中，基于t_j時刻所采集的藍牙信息進行藍牙定位生成第j藍牙定位信息,包括：

步驟S100、獲取所述藍牙采集模塊所采集到的藍牙信標對應的信號強度由大到小排序的前M個藍牙信標id、藍牙信標位置和藍牙信號強度RSSI,并確定RSSI最大值RSSI_max，M大于等于2；

步驟S200、基于RSSI_m、RSSI_max為第m個所獲取的藍牙信標分配權重：

其中，W_m表示第m個所獲取的藍牙信標的權重，RSSI_m表示第m個所獲取的藍牙信標對應的信號強度，m的取值范圍為1到M；

步驟S300、基于前M個藍牙信標位置以及對應的權重請取質心位置，作為所述藍牙定位信息，j的取值為0或(n-1)，當j取0時，第j藍牙定位信息為所述初始位置；

步驟S2中，以初始視覺定位區域為視覺定位起始區域，基于t_n-2-t_n-1時間段內所采集的室內圖片信息和 IMU信息進行視覺定位，生成第(n-1)視覺定位區域,包括：

步驟S11、在t_n-2-t_n-1時間段內所采集的圖片幀序列為a₁、a₂，…a_v,對應的IMU信息序列為b₁、b₂，…b_v,將所述視覺定位起始區域作為第一起始區域，v為t_n-2-t_n-1時間段內所采集的圖片幀數量；

步驟S12、以所述第一起始區域為起始區域,基于a_i與a_i+1的對應關系以及b_i與b_i+1的對應關系，生成a_i+1，b_i+1對應的第（i+1）視覺定位區域；

步驟S13、判斷（i+1）是否小于v,若小于，則將所述第（i+1）視覺定位區域更新為所述第一起始區域，然后令i=i+1,返回執行所述步驟S12，其中，i的取值范圍為1到v-1。