一种定位方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种定位方法及系统，适用于终端，方法包括：在接收到定位指令后，基于时分码分正交频分复用TC‑OFDM技术获取关于终端的基站定位数据；获取基站定位数据所对应的定位范围的第一图像，其中，第一图像为预先构建的图像数据库的子集，其中，预先构建的图像数据库中任一图像均对应一个地址数据；调用终端中的图像采集模块采集第二图像；将第一图像与第二图像进行图像匹配处理；根据与第二图像相匹配的第一图像所对应的地址数据，获取图像定位数据；基于边缘粒子滤波算法，对基站定位数据和图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据。应用本发明专利技术实施例，充分利用现有的TC‑OFDM技术获取更精确的城市峡谷定位数据和室内定位数据。

【技术实现步骤摘要】
一种定位方法及系统
本专利技术涉及定位
，特别是涉及一种定位方法及系统。
技术介绍
目前，常利用卫星导航系统实现定位需求，但是城市之间存在较多的建筑物，这些建筑物会对卫星定位信号造成干扰，这就造成了对某些特定区域定位精度不高的问题。例如在城市峡谷和建筑物内部，卫星定位信号被建筑物遮挡，导致卫星定位信号很难抵达，使得信号减弱较为严重，进而导致在城市峡谷和建筑物内部的定位精度下降甚至无法定位的问题。因此，现有技术中还提出了基于边缘粒子滤波算法对通过两种通信网络计算得到的对应的定位数据进行数据融合的方案，以实现对位于城市峡谷和建筑物内部的手机进行精确定位，但是该种方案只适用于双模手机，对于普通的单模手机或平板电脑等终端并不适用，普及度并不高。其中，双模手机是指可以同时支持GSM(GlobalSystemforMobileCommunication，全球移动通信系统)网络以及CDMA(CodeDivisionMultipleAccess，码分多址技术)网络的手机，而单模手机是指仅支持GSM网络，或仅支持CDMA网络的手机。另外，现有的TC-OFDM(Time&CodeDivision-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，时分码分正交频分复用技术)技术利用卫星发送的授时信号实现多个通信基站的高度同步，并根据多个通信基站测量得到的当前基站到终端的距离确定终端的位置，可以有效地解决位于城市峡谷和建筑物内部的终端无法获取良好的卫星定位信号的问题，并且在单模终端上和双模终端上都能进行很好的应用，且对城市峡谷和建筑物内部的终端的定位精度可达到3米以内，但是，该定位精度仍然不能满足人们日益增长的精确的城市峡谷定位和室内定位的需求。因此，亟需提供一种新的定位方案，以充分利用现有的TC-OFDM技术获取更精确的城市峡谷定位数据和室内定位数据。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种定位方法及系统，以充分利用现有的TC-OFDM技术获取更精确的城市峡谷定位数据和室内定位数据。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种定位方法，适用于终端，所述方法可以包括：在接收到定位指令后，基于时分码分正交频分复用TC-OFDM技术获取关于所述终端的基站定位数据；获取所述基站定位数据所对应的定位范围的第一图像，其中，所述第一图像为预先构建的图像数据库的子集，其中，所述预先构建的图像数据库中任一图像均对应一个地址数据；调用所述终端中的图像采集模块采集第二图像；将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理；根据与所述第二图像相匹配的第一图像所对应的地址数据，获取图像定位数据；基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据。优选地，所述将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理，可以包括：提取所述第一图像的图像特征和所述第二图像的图像特征；利用所述第一图像的图像特征和所述第二图像的图像特征，计算所述第一图像和所述第二图像的相似度；判断所述相似度是否大于预设阈值，当判断所述相似度大于预设阈值时，确定所述第一图像与所述第二图像相匹配；当判断所述相似度不大于预设阈值时，确定所述第一图像与所述第二图像不匹配。优选地，所述提取第一图像的图像特征和第二图像的图像特征，可以包括：基于方向梯度直方图HOG算法，提取第一图像的第一HOG特征，并提取第二图像的第二HOG特征；基于预设的可视化公式，将所述第一HOG特征和第二HOG特征可视化，以得到第一可视化图像和第二可视化图像；从所述第一可视化图像中提取第一局部相位量化LPQ特征，所述第二可视化图像中提取第二LPQ特征，并将所述第一LPQ特征作为所述第一图像的图像特征，将所述第二LPQ特征作为所述第二图像的图像特征；其中，预设的可视化公式为：Φ-1(y)＝argmin||Φ(x)-y||2其中，所述x表示HOG特征，所述y＝Φx表示对x的特征描述，所述argmin表示二阶范数最小值。优选地，计算所述第一图像和所述第二图像的相似度所利用的公式为：其中，所述f(bq，bd)表示所述第一图像和所述第二图像的相似度，所述Fq表示所述第一图像的图像特征，所述Fd表示所述第二图像的图像特征，所述|Fq|表示所述第一图像的图像特征的数量，所述|Fd｜表示所述第二图像的图像特征的数量，所述h(bq,i，bd,i)表示在第i个像素中，所述第一图像和所述第二图像之间的汉明距离，所述l'为字符串bi的长度。优选地，在所述提取第一图像的图像特征和第二图像的图像特征前，还可以包括：获取所述第二图像所包含的像素点的数目，并获取所述第二图像所对应的第二灰度直方图；基于所述第二灰度直方图，计算所述第二图像中像素点所涵盖的各个像素值出现的概率；基于所述第二图像所包含的像素点的数目和所述各个像素值出现的概率，利用预设的复杂度计算公式，计算所述第二图像的复杂度；基于所述第二图像的复杂度，利用预设的超像素分割数计算公式，计算超像素分割数；基于所述超像素分割数，对所述第二图像和第一图像进行分割，以得到超像素分割后的第二图像和第一图像。优选地，所述预设的复杂度计算公式为：其中，所述ε表示复杂度，所述Η表示所述第二图像中像素点所涵盖的像素值的个数，所述pi表示所述第二图像中像素值i出现的概率。优选地，所述超像素分割数计算公式为：其中，所述N表示超像素分割数，所述Η表示所述第二图像所包含的像素点所涵盖的像素值的个数，所述ε表示复杂度，所述为预设常数。优选地，所述基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据，可以包括：将所述基站定位数据作为非线性子向量输入至标准粒子滤波器，以获取所述基站定位数据所对应的第一状态向量和第一权重值；将所述图像定位数据作为线性子向量输入至卡尔曼滤波器，以获取所述图像定位数据所对应的第二状态向量和第二权重值；基于所述第一状态向量、第一权重值、第二状态向量和第二权重值，利用边缘粒子滤波算法计算所述基站定位数据和所述图像定位数据所对应的目标定位数据。第二方面，本专利技术是实例提供了一种定位系统，适用于终端，所述系统可以包括：基站定位数据获取模块、第一图像获取模块、调用模块、图像匹配模块、图像定位数据获取模块和目标定位数据获取模块；所述基站定位数据获取模块，用于在接收到定位指令后，基于时分码分正交频分复用TC-OFDM技术获取关于所述终端的基站定位数据；所述第一图像获取模块，用于获取所述基站定位数据所对应的定位范围的第一图像，其中，所述第一图像为预先构建的图像数据库的子集，其中，所述预先构建的图像数据库中任一图像均对应一个地址数据；所述调用模块，用于调用所述终端中的图像采集模块采集第二图像；所述图像匹配模块，用于将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理；所述图像定位数据获取模块，用于根据与所述第二图像相匹配的第一图像所对应的地址数据，获取图像定位数据；所述目标定位数据获取模块，用于基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据。优选地，所述图像匹配模块，可以包括：图像特征提取子模块、相似度计算子模块和判断子模块；所述图像特征提取子模块，用于提取所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位方法，其特征在于，适用于终端，所述方法包括：在接收到定位指令后，基于时分码分正交频分复用TC‑OFDM技术获取关于所述终端的基站定位数据；获取所述基站定位数据所对应的定位范围的第一图像，其中，所述第一图像为预先构建的图像数据库的子集，其中，所述预先构建的图像数据库中任一图像均对应一个地址数据；调用所述终端中的图像采集模块采集第二图像；将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理；根据与所述第二图像相匹配的第一图像所对应的地址数据，获取图像定位数据；基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据。

【技术特征摘要】
1.一种定位方法，其特征在于，适用于终端，所述方法包括：在接收到定位指令后，基于时分码分正交频分复用TC-OFDM技术获取关于所述终端的基站定位数据；获取所述基站定位数据所对应的定位范围的第一图像，其中，所述第一图像为预先构建的图像数据库的子集，其中，所述预先构建的图像数据库中任一图像均对应一个地址数据；调用所述终端中的图像采集模块采集第二图像；将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理；根据与所述第二图像相匹配的第一图像所对应的地址数据，获取图像定位数据；基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据；所述基于边缘粒子滤波算法，对所述基站定位数据和所述图像定位数据进行数据融合，得到目标定位数据，包括：将所述基站定位数据作为非线性子向量输入至标准粒子滤波器，以获取所述基站定位数据所对应的第一状态向量和第一权重值；将所述图像定位数据作为线性子向量输入至卡尔曼滤波器，以获取所述图像定位数据所对应的第二状态向量和第二权重值；基于所述第一状态向量、第一权重值、第二状态向量和第二权重值，利用边缘粒子滤波算法计算所述基站定位数据和所述图像定位数据所对应的目标定位数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一图像与所述第二图像进行图像匹配处理，包括：提取所述第一图像的图像特征和所述第二图像的图像特征；利用所述第一图像的图像特征和所述第二图像的图像特征，计算所述第一图像和所述第二图像的相似度；判断所述相似度是否大于预设阈值，当判断所述相似度大于预设阈值时，确定所述第一图像与所述第二图像相匹配；当判断所述相似度不大于预设阈值时，确定所述第一图像与所述第二图像不匹配。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取第一图像的图像特征和第二图像的图像特征，包括：基于方向梯度直方图HOG算法，提取第一图像的第一HOG特征，并提取第二图像的第二HOG特征；基于预设的可视化公式，将所述第一HOG特征和所述第二HOG特征可视化，以得到第一可视化图像和第二可视化图像；从所述第一可视化图像中提取第一局部相位量化LPQ特征，所述第二可视化图像中提取第二LPQ特征，并将所述第一LPQ特征作为所述第一图像的图像特征，将所述第二LPQ特征作为所述第二图像的图像特征；其中，预设的可视化公式为：Φ-1(y)＝argmin||Φ(x)-y||2其中，所述x表示HOG特征，所述y＝Φx表示对x的特征描述，所述argmin表示二阶范数最小值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述第一图像和所述第二图像的相似度所利用的公式为：其中，所述f(bq，bd)表示所述第一图像和所述第二图像的相似度，所述Fq表示所述第一图像的图像特征，所述Fd表示所述第二图像的图像特征，所述|Fq|表示所述第一图像的图像特征的数量，所述|Fd|表示所述第二图像的图像特征的数量，所述h(bq,i，bd,i)表示在第i个像素中，所述第一图像和所述第二图像之间的汉明距离，所述l'为字符串bi的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，焦继超，林乐轩，王玮，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11