[發明專利]基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法及系統

有效

• 申請號: 202110952933.0
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113723240B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 莊園;曹曉祥;楊先圣;孫驍;王軒
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06V40/13
• 分類號: G06V40/13;G06V10/774;G06N20/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法，其特征在于：在離線階段，進行定位模型訓練和定位場景下指紋庫數據采集，

所述定位模型訓練的實現方式為，在不限場景的多個已知點分別進行多次RSS信息采集，每次采集的數據作為一條樣本；收集完RSS信息后，對所有樣本進行配對，得到正樣本對和負樣本對；計算出相對特征來代表每個樣本對中兩個樣本之間的差異，所述相對特征包括重合特征、排序特征、相似度特征和移位特征；將提取的相對特征作為分類器的輸入，采用Boosting方式對分類器進行訓練，得到二分類模型，二分類模型的輸出是兩個樣本數據來源于同一點或相鄰點的概率；所述RSS表示信號接收強度；

所述定位場景下指紋庫數據采集的實現方式為，在定位場景內多個坐標已知的指紋點上采集無線信號數據，每個指紋點上采集的無線信號數據稱為指紋信息，每個指紋點上采集的無線信號數據包括掃描到的AP名稱和對應的信號強度；所述AP表示接入點；

在定位階段，當某一時刻需定位時，通過掃描得到一組無線數據的觀測列表，然后利用AP篩選相應指紋信息，根據篩選結果和觀測列表計算相對特征，將所得特征向量輸入到離線階段已經訓練好的定位模型中；定位模型輸出每個特征向量的相應概率，最后概率最高的點為最終定位結果；所述根據篩選結果和觀測列表計算相對特征，實現方式如下，

將實時掃描的信息經AP篩選、RSS歸一化處理后結果和指紋庫中篩出的內含實時定位掃描到的AP的指紋點信息通過比較、運算做出同離線訓練時一樣的特征向量，得到相對特征。

2.根據權利要求1所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法，其特征在于：所述相似度特征包括歐氏距離、余弦相似度、切比雪夫距離、皮爾遜系數、曼哈頓距離、點積比、歸一化點積比和形態相似距離。

3.根據權利要求1所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法，其特征在于：所述移位特征包括位方差、位均差、交換差和交換距離差。

4.根據權利要求1所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法，其特征在于：對RSS信息采集結果進行歸一化處理。

5.一種基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位系統，其特征在于：用于實現如權利要求1-4任一項所述的一種基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法。

6.根據權利要求5所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位系統，其特征在于：包括以下模塊，

第一模塊，用于在離線階段進行定位模型訓練，

所述定位模型訓練的實現方式為，在不限場景的多個已知點分別進行多次RSS信息采集，每次采集的數據作為一條樣本；收集完RSS信息后，對所有樣本進行配對，得到正樣本對和負樣本對；計算出相對特征來代表每個樣本對中兩個樣本之間的差異，所述相對特征包括重合特征、排序特征、相似度特征和移位特征；將提取的相對特征作為分類器的輸入，采用Boosting方式對分類器進行訓練，得到二分類模型，二分類模型的輸出是兩個樣本數據來源于同一點或相鄰點的概率；

第二模塊，用于在離線階段進行定位場景下指紋庫數據采集；

所述定位場景下指紋庫數據采集的實現方式為，在定位場景內多個坐標已知的指紋點上采集無線信號數據，每個指紋點上采集的無線信號數據稱為指紋信息，每個指紋點上采集的無線信號數據包括掃描到的AP名稱和對應的信號強度；

第三模塊，用于在定位階段，當某一時刻需定位時，通過掃描得到一組無線數據的觀測列表，然后利用AP篩選相應指紋信息，根據篩選結果和觀測列表計算相對特征，將所得特征向量輸入到離線階段已經訓練好的定位模型中；定位模型輸出每個特征向量的相應概率，最后概率最高的點為最終定位結果。

7.根據權利要求6所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位系統，其特征在于：包括處理器和存儲器，存儲器用于存儲程序指令，處理器用于調用存儲器中的存儲指令執行如權利要求1-4任一項所述的一種基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法。

8.根據權利要求6所述基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位系統，其特征在于：包括可讀存儲介質，所述可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序執行時，實現如權利要求1-4任一項所述的一種基于Boosting和樣本差異的通用指紋定位方法。