一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法技术

本发明专利技术涉及室内定位技术领域，提供一种利用图像匹配与WI‑FI融合的室内定位方法。本发明专利技术方法利用WI‑FI的粗略定位与图像的准确定位融合，能有效提高室内定位的准确性；无需部署任何硬件，可自行完成所有工作，无其他干扰，节省成本，可复制性高。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及室内定位
，具体涉及一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法。

技术介绍

在室内环境无法使用卫星定位时，使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有Wi-Fi、蓝牙、红外线、地磁、RFID等。但现有的室内定位技术存在以下不足：1.WI-FI、蓝牙、RFID等定位技术需要部署硬件设备，成本高；2.WI-FI、地磁等定位技术随着人流量的不同，定位偏差大；3.图像匹配不能定位或者定位不准确。

技术实现思路

本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法，其利用图像匹配与WI-FI融合，操作简单、定位精确，且节省室内硬件布设成本。
本专利技术目的是通过如下技术方案实现的。
一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法，包括如下步骤：
（1）用激光测距、摄像头、WI-FI指纹采集设备绕室内路径来回采集室内点云图（点的集合）、关键点图像、关键点WI-FI指纹；
（2）将采集的点云图和WI-FI指纹绘制成室内电子地图并部署到地图服务器；
（3）记录采集的点云图、关键点图像和关键点WI-FI指纹与电子地图坐标的对应关系；
（4）将关键点图像通过拉伸、压缩处理完成后部署到图像服务器，用于匹配；
（5）将电子地图包含WI-FI指纹从地图服务器下载到带有摄像头、3G或4G、WI-FI功能的移动终端；
（6）用上述移动终端定时抓取室内当前现场的图像数据，通过3G或4G、WI-FI无线通讯将图像数据上传到图像服务器；
（7）将移动终端上传的图像数据与图像服务器中的关键点图像进行匹配，并将匹配的关键点集合即图像对应的电子地图坐标集合，返回给移动终端；
（8）移动终端将收到的关键点集合先与历史定位坐标进行比较，如果关键点集合中有图像定位坐标符合数据规律，则转到步骤（9）；如果没有图像定位坐标符合数据规律，则返回步骤（6），重新定位；
（9）移动终端根据当前搜索到WI-FI的信号强度即RSSI值和WI-FI指纹计算出WI-FI定位坐标即WI-FI对应的电子地图坐标；
（10）如果WI-FI定位坐标与历史定位坐标相比较，符合数据规律，则转到步骤（12）；
（11）如果WI-FI定位坐标不符合数据规律，则此坐标无效，返回到步骤（9），再次搜索WI-FI的信号强度和计算WI-FI定位坐标；
（12）将图像服务器返回的关键点集合与WI-FI定位坐标进行融合，如果关键点集合中有图像定位坐标在WI-FI定位坐标的有效范围ε之内，则将最优的图像定位坐标，即最接近上一个历史定位坐标点并且符合行进路线的图像定位坐标显示在电子地图中，完成定位；
（13）如果图像定位坐标不在WI-FI定位坐标的有效范围之内，则用WI-FI定位坐标取代图像定位坐标，将WI-FI定位坐标显示在电子地图中，完成定位。
在上述技术方案中，所述有效范围ε为直径10米。
本专利技术方法与现有技术相比具有以下优点：
1.利用WI-FI的粗略定位以及图像的准确定位，来提高室内定位的准确性；
2.无需部署任何硬件，可自行完成所有工作，无其他干扰，节省成本，可复制性高。
附图说明
图1为本专利技术方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法，包括如下步骤：
（1）用激光测距、摄像头、WI-FI指纹采集设备绕室内路径来回采集室内点云图(点的集合)、关键点图像、关键点WI-FI指纹；
（2）将采集的点云图和WI-FI指纹绘制成室内电子地图并部署到地图服务器；
（3）记录采集的点云图、关键点图像和关键点WI-FI指纹与电子地图坐标的对应关系；
（4）将关键点图像经剪裁、压缩等处理完成后部署到图像服务器，用于匹配；
（5）将电子地图包含WI-FI指纹从地图服务器下载到带有摄像头、3G或4G、WI-FI功能的移动终端；
（6）用上述移动终端定时抓取室内当前现场的图像数据，通过3G或4G、WI-FI无线通讯将图像数据上传到图像服务器；
（7）将移动终端上传的图像数据与图像服务器中的关键点图像进行匹配，并将匹配的关键点集合即图像对应的电子地图坐标集合，返回给移动终端；
（8）移动终端将收到的关键点集合先与历史定位坐标进行比较，如果关键点集合中有图像定位坐标即图像对应的电子地图坐标符合数据规律，例如在3秒内在同一楼层或同一条路径上，没有很突然的变化，则转到步骤（9）；如果没有图像定位坐标符合数据规律，则返回步骤（6），重新定位；
（9）移动终端根据当前搜索到WI-FI的信号强度即RSSI值和WI-FI指纹计算出WI-FI定位坐标即WI-FI对应的电子地图坐标；
（10）如果WI-FI定位坐标与历史定位坐标相比较，符合数据规律，则转到步骤（12）；
（11）如果WI-FI定位坐标不符合数据规律，则此坐标无效，返回到步骤（9），再次搜索WI-FI的信号强度和计算WI-FI定位坐标；
（12）将图像服务器返回的关键点集合与WI-FI定位坐标进行融合，如果关键点集合中有图像定位坐标在WI-FI定位坐标的有效范围ε之内，有效范围ε为直径10米，则将最优的图像定位坐标即最接近上一个历史定位坐标点并且符合行进路线的图像定位坐标显示在电子地图中，完成定位；
（13）如果图像定位坐标不在WI-FI定位坐标有效范围之内，则用WI-FI定位坐标取代图像定位坐标，将WI-FI定位坐标显示在电子地图中，完成定位。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用图像匹配与WI‑FI融合的室内定位方法，其特征在于该方法包括如下步骤：（1）用激光测距、摄像头、WI‑FI指纹采集设备绕室内路径来回采集室内点云图即点的集合、关键点图像、关键点WI‑FI指纹；（2）将采集的点云图和WI‑FI指纹绘制成室内电子地图并部署到地图服务器；（3）记录采集的点云图、关键点图像和关键点WI‑FI指纹与电子地图坐标的对应关系；（4）将关键点图像通过拉伸、压缩处理完成后部署到图像服务器，用于匹配；（5）将电子地图包含WI‑FI指纹从地图服务器下载到带有摄像头、3G或4G、WI‑FI功能的移动终端；（6）用上述移动终端定时抓取室内当前现场的图像数据，通过3G或4G、WI‑FI无线通讯将图像数据上传到图像服务器；（7）将移动终端上传的图像数据与图像服务器中的关键点图像进行匹配，并将匹配的关键点集合即图像对应的电子地图坐标集合，返回给移动终端； （8）移动终端将收到的关键点集合先与历史定位坐标进行比较，如果关键点集合中有图像定位坐标符合数据规律，则转到步骤（9）；如果没有图像定位坐标符合数据规律，则返回步骤（6），重新定位；（9）移动终端根据当前搜索到WI‑FI的信号强度即RSSI值和WI‑FI指纹计算出WI‑FI定位坐标即WI‑FI对应的电子地图坐标；（10）如果WI‑FI定位坐标与历史定位坐标相比较，符合数据规律，则转到步骤（12）；（11）如果WI‑FI定位坐标不符合数据规律，则此坐标无效，返回到步骤（9），再次搜索WI‑FI的信号强度并计算WI‑FI定位坐标；（12）将图像服务器返回的关键点集合与WI‑FI定位坐标进行融合，如果关键点集合中有图像定位坐标在WI‑FI定位坐标的有效范围ε之内，则将最优的图像定位坐标显示在电子地图中，完成定位；（13）如果图像定位坐标不在WI‑FI定位坐标的有效范围之内，则用WI‑FI定位坐标取代图像定位坐标，将WI‑FI定位坐标显示在电子地图中，完成定位。...

【技术特征摘要】
1.一种利用图像匹配与WI-FI融合的室内定位方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（1）用激光测距、摄像头、WI-FI指纹采集设备绕室内路径来回采集室内点云图即点的集合、关键点图像、关键点WI-FI指纹；
（2）将采集的点云图和WI-FI指纹绘制成室内电子地图并部署到地图服务器；
（3）记录采集的点云图、关键点图像和关键点WI-FI指纹与电子地图坐标的对应关系；
（4）将关键点图像通过拉伸、压缩处理完成后部署到图像服务器，用于匹配；
（5）将电子地图包含WI-FI指纹从地图服务器下载到带有摄像头、3G或4G、WI-FI功能的移动终端；
（6）用上述移动终端定时抓取室内当前现场的图像数据，通过3G或4G、WI-FI无线通讯将图像数据上传到图像服务器；
（7）将移动终端上传的图像数据与图像服务器中的关键点图像进行匹配，并将匹配的关键点集合即图像对应的电子地图坐标集合，返回给移动终端；
（8）移动终端将收到的关键点集合先与历史定位坐标进行比较，如果关键点集合中有图像定位坐标符合数据规...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱东，
申请(专利权)人：武汉域讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42