[發明專利]一種目標不攜帶設備的室內定位方法

有效

• 申請號: 202110690349.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113419214B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 丁數學;張康康;譚本英;李玉潔;李廣偉
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01C21/20;G06F17/16
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 陸夢云

本發明公開了一種目標不攜帶設備的室內精確定位方法，該方法涉及獲取目標在室內不同位置對無線電波的遮擋作用的量化數據與目標所在位置的標簽，并對數據集進行劃分得到訓練樣本集與測試樣本集；然后將所有位置上的量化數據進行處理，最后將測試樣本集使用字典進行線性表示，通過在目標方程中加入正則化來限制解的范圍，求解可以得到一個包含目標位置信息的稀疏向量，稀疏向量中極大值的位置進行加權聯合計算得到目標位置。本發明能夠對目標室內位置進行有效預測，對智能家居控制，目標監控，銀行防盜和智能醫療等提供技術基礎。

技術領域

本發明屬于室內定位領域，特別涉及一種目標不攜帶設備的室內 精確定位方法。

背景技術

定位在智能世界的構建過程中一直扮演著不可或缺的角色。根據 定位原理的不同，定位從大方向上被分為兩類，一種是目標攜帶設備 的定位,另一種是免攜帶設備的定位。目標攜帶設備的定位即被檢測 目標攜帶有可檢測的電子設備并且主動參與定位活動。目標攜帶設備 的定位已經在某些領域有了成熟的應用。比如基于GPS的定位技術在 車載和個人導航上已經有了很成功的應用；基于RFID的定位技術在 室內車輛定位領域也有了全面的發展等。但是目標攜帶設備的定位在 一些應用場景中卻不適用，例如在銀行的防盜檢測中，我們不能期待 入侵者身上攜帶有可供檢測的電子設備。在智能家居生活中，通過定 位人物位置，可以對智能臺燈或者其他智能用電器進行控制，同樣我 們不能要求客人攜帶有統一的可供識別的“身份牌”。因此，無設備 定位的概念應運而生并且引起了人們的研究興趣。

免攜帶設備的定位是指被跟蹤實體既不需要攜帶設備，也不需要 積極參與定位算法。有很多成熟的技術應用于無設備定位領域，包括 計算機視覺，無線電射頻，雷達等。卷積神經網絡的提出，大大加快 了計算機視覺的發展速度，目前已經實現了對視頻中的目標物進行精 確定位和實時追蹤的功能。但是計算機視覺有著明顯的缺陷，比如在 光線較暗的夜晚或者霧天，定位性能會大打折扣而且無法隔墻進行目 標定位。基于雷達的定位可以克服以上技術的缺陷。但是使用雷達進 行精確定位則需要布置雷達陣，這樣會導致更高的安裝費用，不可能 將雷達定位系統安裝在日常生活環境中。普及的WIFI技術使得無線基礎架構隨處可見，基于無線電技術來進行定位則無需修改當前的無 線基礎架構。無線電在生活中無處不在，它無時無刻不在穿過我們的 身體。因此本篇文章探究在無線電網絡中進行定位，以希望我們的方 法擁有更廣闊的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種目標不攜帶設備的室內精確定位方法， 該方法通過求解包含非凸稀疏正則化項的目標方程來得到一個稀疏 向量；采用一種聯合分析計算的方法來預測目標的位置坐標。

本發明采用下述技術方案：

一種目標不攜帶設備的室內精確定位方法，包括以下步驟：

(1)獲取目標在室內不同位置對無線電波的遮擋作用的量化數 據與目標所在位置的標簽數據，并對該數據進行劃分，得到訓練樣本 集和測試樣本集；其中，訓練樣本集包括目標在不同位置上的接收無 線電數據和目標所在位置標簽；

(2)對所有位置上的量化數據進行處理，將每個位置上的數據 都處理成一個列向量，將得到的所有列向量按照列拼接的方式構成一 個字典；

(3)構建目標方程，同時考慮對測試信號的線性擬合誤差與正 則化項，進行迭代求解得到最終的稀疏向量；

(4)對稀疏向量中的幾個極大值進行聯合分析計算，得到目標 預測位置。

步驟(1)所述獲取標簽數據，并對數據進行劃分的方法，包括 如下步驟：

1)將室內定位場景劃分為相同大小的方形網格，每個網格表示 目標可能存在的位置，并對應著唯一的數字標簽；