[發明專利]一種基于無線眾包數據的人員室內語義軌跡重建方法

有效

• 申請號: 202110952934.5
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113727273B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 莊園;曹曉祥;王軒;楊先圣
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/029;H04W4/33;H04W64/00;G06N3/04
• 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: 王琪

本發明提供一種基于無線眾包數據的人員室內語義軌跡重建方法，本發明方法的實現無需額外設備安裝、無需額外實地量測工作、無需地圖。首先通過眾包數據建立POI與無線信號信息的關系數據庫和無線指紋數據庫，主要包括三個工作：通過模糊搜索從原始觀測數據中提取有價值的無線信號信息，通過DBSCAN聚類算法對觀測的無線信號和POI進行逐一配對，完成相對語義圖構建。其次，在語義定位過程中，利用神經網絡選擇最相似的指紋點；采用一些新的相對特征和二分類方法來取代傳統的特征和方法，極大地提高了分類模型的遷移能力，模型輸出概率可以用來描述每個匹配結果的置信度。最后，利用語義地圖對一些誤匹配的結果進行修正，最終輸出該場景中行人的語義軌跡。

技術領域

本發明實施例涉及人員定位與語義軌跡重建技術領域，尤其涉及一種基于無線眾包數據的人員室內語義軌跡重建方法。

背景技術

疫情期間確診人員活動軌跡調查、精準營銷等等都對人員軌跡重建技術研究都有著強烈的需求。由于室外GNSS技術的日趨成熟，室外人員軌跡重建技術實施上難度不是很大，并且往往可以恢復出完整的絕對運動軌跡。相較于室外，室內恢復絕對軌跡需要更多的硬件輔助以及面臨更加復雜的環境，而實際應用中“概略位置+語義信息”的組合完全可以支撐起各類應用需求。

當前室內人員軌跡重建方法大多借助各種室內定位技術確定人員的絕對位置(WiFi、藍牙、UWB、慣導等)，在確定行人絕對位置基礎上，再將相應的絕對位置同某些鄰近POI關聯起來，從而實現人員的語義軌跡重建。而這其中使用的各類定位技術往往需要復雜的硬件設備支持，其中還摻雜著復雜的實地安裝、量測工作，同時還對有地圖等各方面的需求。無論是從成本還是實際實施落地都存在極大的困難。實際應用中，GNSS或者移動基站提供的概略位置加上一些語義信息足以描述行人的語義軌跡，也足以支撐起比如流行病調查中活動軌跡重建、精準營銷中基于語義軌跡的人物畫像等應用，因此有必要提出一種弱依賴、低成本的語義軌跡重建方法。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于無線眾包數據的人員室內語義軌跡重建方法，以實現無地圖、無額外設備安裝布設、無額外量測情況下的人員室內語義軌跡重建。

本發明的技術方案為：一種基于無線眾包數據的人員室內語義軌跡重建方法，包括如下步驟：首先對以下符號進行定義；AP表示接入點，RSS表示信號接收強度，POI表示興趣點，GNSS表示全球衛星導航定位系統，UWB表示超寬帶；無線掃描列表內一般包括AP的名稱、MAC(物理地址)和RSS(信號強度)。然后進行以下操作：

步驟1，眾包數據清洗，以篩選出內含POI信息的無線掃描列表，以及輔助判斷的支付信息、無線連接信息、慣性傳感器信息；

步驟2，將無線信號與POI進行關聯，為無線信號數據打位置標簽，從而生成POI指紋庫，所述POI指紋庫包括掃描無線掃描列表和對應的POI名稱；步驟3，根據步驟2中建立的關聯指紋數據中RSS關系反推出POI間的相對位置關系，得到相對語義地圖；

步驟4，構建指紋匹配模型，并通過建立的POI指紋庫訓練指紋匹配模型，模型輸出匹配結果和該結果的置信度；

步驟5，通過步驟4中的指紋匹配模型確定行人經過的POI，并通過相對語義地圖糾正誤匹配。

進一步的，步驟1中眾包數據清洗的具體實現方式如下；

Step11，建立定位場景下的POI列表，該列表需包含盡量多的字段；

Step12，通過模糊搜索手段，并制定的匹配規則與Step11中列表進行匹配，將眾包無線數據中含有列表中相關常見POI名稱信息的數據篩選出來，所述匹配規則包括中英文、大小寫、縮寫簡稱、部分字段；

Step13，對眾包數據中輔助判斷的信息進行保留。

進一步的，步驟2的具體實現方式如下；