[發明專利]一種基于定位匹配的行人室內定位方法

在審

• 申請號: 202110985419.7
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113840228A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 李冠男;王嘯峰;趙建峰;丁峰平;王俊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創新研究院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種基于定位匹配的行人室內定位方法。為了克服現有技術在公共場所室內的行人定位成本高且不方便使用的問題；本發明包括：S1：攜帶定位標簽和無線網橋的移動裝置在正常作業過程中遍歷定位場景，采集定位場景的WiFi指紋地圖；S2：通過行人攜帶的移動終端APP采集定位場景環境中WiFi接入點的信號強度，與WiFi指紋地圖匹配，獲得第一實名定位結果；S3：通過定位場景中的攝像頭采集圖片，獲得圖片中所有行人的第二匿名定位結果；S4：匹配第一實名定位結果和第二匿名定位結果，獲得最終的行人定位結果。充分使用環境中現有的設備完成定位；用戶僅需啟動APP即可獲得定位結果，便于公共場所室內的行人定位，成本低，精度高。

技術領域

本發明涉及一種室內定位領域，尤其涉及一種基于定位匹配的行人室內定位方法。

背景技術

為商場、機場候機樓、車站候車室等公共場所的顧客、旅客提供室內定位服務，可以改善購物和旅行體驗。目前常用的室內定位技術包括基于WIFI的定位、基于藍牙的定位、基于UWB的定位和基于圖像的定位等。

其中基于WIFI的定位包括基于WIFI測距的定位和基于WIFI指紋的定位。基于WIFI測距的定位通過信號衰減與距離之間關系的經驗公式完成定位，基于WIFI指紋的定位通過預先測量環境中各處的WIFI信號強度，形成WIFI指紋地圖，使用指紋匹配的方法得到待定位對象的位置。例如，一種在中國專利文獻上公開的“一種重建wifi指紋地圖室內定位方法”，其公告號CN110300370B，包括以下步驟：采集指紋地圖數據到特定AP接入點的信號強度RSS值，利用RSS值建立該室內場景相應的wifi指紋地圖，將wifi指紋地圖轉化為第一指紋地圖熱度圖，將約束條件添加到第一指紋地圖熱度圖作為訓練樣本，根據訓練樣本訓練生成訓練模型，采集作為測試樣本，將測試樣本輸入到重建網絡中，通過訓練模型對第二指紋地圖熱度圖進行恢復，最后重建出完整的WiFi指紋地圖。上述方法的缺陷是定位誤差較大，可以達到6-10米，不能滿足室內定位的需求。

基于藍牙的定位分為基于藍牙測距的定位和基于到達角的定位。基于藍牙測距的定位與基于WIFI測距的定位原理類似，根據信號衰減的經驗公式，得到被測對象到藍牙基站的距離，然后使用三邊定位法得到定位結果。一方面這類方法必須預先知道基站的位置，另一方面誤差較大。而基于到達角的定位是通過天線陣列測量待定位對象到多個天線的到達角，從而計算定位結果的。雖然精度較高，可以達到分米級，但是必須在室內專門安裝藍牙基站，需要額外付出成本。

基于UWB的定位是一種基于測距的定位方法，通過待定位對象攜帶UWB標簽，通過用信號在UWB基站和標簽間的飛行時間乘以光速得到標簽到基站間的距離，進而使用三邊定位法得到標簽的位置。這種定位策略精度較高，可以達到厘米級，但是要求待定位對象必須攜帶UWB標簽，且單個標簽的成本較高。因此適用于監獄、礦井、養老院等可以強制要求人員攜帶標簽的場所，但是對于商場、機場候機樓等公共場所，可以要求安保人員等工作人員攜帶信標，但是為每個顧客、旅客提供定位信標是不現實的，因此無法提供定位服務。

基于圖像的室內定位，目前常用的方法是由用戶使用手機拍攝周圍環境中的照片，尤其是拍攝安全出口燈等標志性標記，再通過機器視覺的方法來的得到用戶的位置。這種操作是繁瑣的，不方便用戶使用。

綜上所述，現在尚無成熟的、成本較低且便于使用的公共場所室內定位方法。

發明內容

本發明主要解決現有技術在公共場所室內的行人定位成本高且不方便使用的問題；提供一種基于定位匹配的行人室內定位方法，充分利用環境中原有的設備，在極少添加硬件成本的基礎上，結合WiFi指紋地圖定位和圖像識別，便于公共場所室內的行人定位且成本低。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種基于定位匹配的行人室內定位方法，包括以下步驟：

S1：攜帶定位標簽和無線網橋的移動裝置在正常作業過程中遍歷定位場景，采集定位場景的WiFi指紋地圖；