本申请涉及一种室内定位、导航方法、装置、存储介质和计算机设备。根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息，将姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到行人的运动模型。根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定目标荧光灯在室内的位置，将行人的运动模型及目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器。在粒子滤波器中，将行人的运动模型与目标荧光灯在室内的位置进行结合以对行人进行定位。借助于环境中已有的不同荧光灯的频谱特征，实现对荧光灯身份的标识，利用荧光灯的位置作为视觉地标，为整个定位系统提供绝对位置参考，不断修正PDR的累计误差，实现较高精度的持续定位。不需要更换现有照明设施，大大地降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
室内定位、导航方法、装置、存储介质和计算机设备
本专利技术涉及计算机
，特别是涉及一种室内定位、导航方法、装置、存储介质和计算机设备。
技术介绍
室内定位、导航技术广泛应用于现代社会的生产生活中，比如自动化仓储物流机器人的定位导航、智能超市购物车定位以及大型室内场景中人员的定位导航等。虽然当前室内定位、导航技术手段百花齐放，但还未能很好地解决定位导航精度和成本的博弈问题。利用调制LED照明灯具的基于可见光通信的室内定位技术，可以提供亚米级的定位精度，但需要改造或更换现有照明设施，这无疑将花费很大的成本和时间。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种利用环境中已有的普通荧光灯进行室内定位、导航的方法、装置、存储介质和计算机设备。一种室内定位方法，所述方法包括：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。在其中一个实施例中，在所述根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息之前，包括：建立室内荧光灯的数据库，所述数据库包括每个荧光灯的主导频率和在室内的安装位置信息。在其中一个实施例中，所述根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置，包括：采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述所有荧光灯的光信号进行频谱分析，得到不同的频谱包络；通过判别所述频谱包络的形状将不同的荧光灯进行分离；将分离后的荧光灯对应的频谱包络的峰值频率作为所述荧光灯的主导频率；从所述当前环境中所有荧光灯中获取光信号强度超过设定阈值的目标荧光灯，根据所述目标荧光灯对应的主导频率，从所述数据库中匹配到所述目标荧光灯在室内的安装位置信息。在其中一个实施例中，所述采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述所有荧光灯的光信号进行频谱分析，得到不同的频谱包络，包括：通过光电传感器采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述光信号进行加窗；在加窗之后的滑动窗口内对所述光信号做快速傅里叶变换FFT，得到频谱信号；采用峰值检测获取所述频谱信号中的峰值点，根据所述峰值点形成频谱包络，所述频谱包络为一组包含所述峰值点的连续的等间隔分布的频率序列所构成的曲线。在其中一个实施例中，所述在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位，包括：获取楼层平面图，将所述楼层平面图输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置和所述楼层平面图进行结合以对所述行人进行定位；将所述行人的定位显示在所述楼层平面图上。在其中一个实施例中，所述根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息，包括：通过加速度计、陀螺仪及电子罗盘分别获取测量信息，将所述测量信息输入航向姿态参考系统AHRS中以计算出旋转矩阵。一种室内导航方法，所述方法包括：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位；根据所述行人的定位和所述行人的目的地规划出导航路径。一种室内定位装置，所述装置包括：行人的姿态信息获取模块，用于根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；行人的运动模型计算模块，用于将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；目标荧光灯位置确定模块，用于根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；粒子滤波器模块，用于将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；行人定位模块，用于在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。上述室内定位、导航方法、装置、存储介质和计算机设备，根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息，将姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到行人的运动模型。同时根据接收到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定目标荧光灯在室内的位置。将行人的运动模型及目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器。借助于环境中已有的不同荧光灯的频谱特征，实现对荧光灯身份的标识，利用荧光灯作为视觉地标，为整个定位系统提供绝对位置参考，在此基础上在粒子滤波器中，将行人的运动模型与荧光灯在室内的位置进行结合以对行人的位置进行持续定位。利用荧光灯作为视觉地标不断修正PDR的累计误差，实现较高精度的持续定位。且利用环境中已有的普通荧光灯进行室内定位、导航，在保证高精度的同时，不需要改造或更换现有照明设施，大大地降低了成本。附图说明图1为一个实施例中室内定位方法的应用环境图；图2为一个实施例中计算机设备的内部结构图；图3为一个实施例中室内定位方法的流程图；图4为又一个实施例中室内定位方法的流程图；图5为图3中根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定目标荧光灯在室内的位置方法的流程图；图6为一个实施例中当前环境中混合光信号的频谱分析图；图7为一个实施例中荧光灯辅助室内定位系统的结构图；图8为一个实施例中室内导航方法的流程图；图9为一个实施例中室内定位装置的结构示意图；图10为又一个实施例中室内定位装置的结构示意图；图11为又一个实施例中室内导航装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种室内定位方法，所述方法包括：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。
【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，所述方法包括：根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息；将所述姿态信息输入至行人航位推算系统PDR中进行处理，得到所述行人的运动模型；根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置；将所述行人的运动模型及所述目标荧光灯在室内的位置输入粒子滤波器；在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据航向姿态参考系统AHRS获取行人的姿态信息之前，包括：建立室内荧光灯的数据库，所述数据库包括每个荧光灯的主导频率和在室内的安装位置信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的当前环境中的目标荧光灯的主导频率，确定所述目标荧光灯在室内的位置，包括：采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述所有荧光灯的光信号进行频谱分析，得到不同的频谱包络；通过判别所述频谱包络的形状将不同的荧光灯进行分离；将分离后的荧光灯对应的频谱包络的峰值频率作为所述荧光灯的主导频率；从所述当前环境中所有荧光灯中获取光信号强度超过设定阈值的目标荧光灯，根据所述目标荧光灯对应的主导频率，从所述数据库中匹配到所述目标荧光灯在室内的安装位置信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述所有荧光灯的光信号进行频谱分析，得到不同的频谱包络，包括：通过光电传感器采集当前环境中所有荧光灯的光信号，对所述光信号进行加窗；在加窗之后的滑动窗口内对所述光信号做快速傅里叶变换FFT，得到频谱信号；采用峰值检测获取所述频谱信号中的峰值点，根据所述峰值点形成频谱包络，所述频谱包络为一组包含所述峰值点的连续的等间隔分布的频率序列所构成的曲线。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述粒子滤波器中，将所述行人的运动模型与所述目标荧光灯在室内的位置进行结合以对所述行人进行定位，包括：获取楼层平面图，将所述楼层平...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁青，王鲁佳，刘明，
申请(专利权)人：深圳一清创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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