室内定位方法、室内定位系统和计算机可读介质技术方案

本发明专利技术公开了一种室内定位方法、室内定位系统和计算机可读介质，包括，利用无线定位与视觉特征地图匹配定位的方式确定目标物的初始位置；根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位的方式对所述目标物进行实时定位。通过本发明专利技术的室内定位方法降低了视觉特征地图匹配定位的方式的计算量。

【技术实现步骤摘要】
室内定位方法、室内定位系统和计算机可读介质
本专利技术属于室内定位
，具体涉及一种室内定位方法、室内定位系统和计算机可读介质。
技术介绍
随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如楼宇、机场大厅、展厅、超市、图书馆、地下停车场等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。因此出现了视觉定位技术与无线定位技术。基于无线定位的方式，如蓝牙定位、wifi定位等，计算量小、在用户随身携带的手机或平板端即可实现实时定位，但是定位精度不高、易受环境干扰。基于视觉的定位方式，定位精度高，但一般是通过与视觉特征地图搜索匹配的方式进行定位，视觉特征地图数据量很大，无法在用户随身携带的电子设备上运行；此外，利用视觉的定位方式，在周围环境相似度高时，可能会定位错误的现象。如何减小定位的计算量，同时避免高相似度环境下的定位错误，成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种室内定位方法、室内定位系统和计算机可读介质。第一方面，本专利技术实施例提供了一种室内定位方法，包括：利用无线定位与视觉特征地图匹配定位结合的方式确定目标物的初始位置；根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位结合的方式对所述目标物进行实时定位。可选的，所述利用无线定位与视觉特征地图匹配定位结合的方式确定目标物的初始位置，具体包括：利用蓝牙定位技术确定所述目标物的第一位置坐标；利用所述第一位置坐标对视觉特征地图中的第一待匹配关键帧组进行筛选以获取第二待匹配关键帧组，其中第二待匹配关键帧组的范围小于第一待匹配关键帧组的范围；利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置。可选的，根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位结合的方式对所述目标物进行实时定位，具体包括：采用短时帧间特征匹配的方式对所述目标物进行实时定位，得到第一定位结果；每隔预定时间，对所述目标物进行视觉特征地图匹配定位，得到第二定位结果，并利用第二定位结果校正当前的第一定位结果。可选的，在所述利用所述第一位置坐标对视觉特征地图中的第一待匹配关键帧组进行筛选以获取第二待匹配关键帧组，具体包括：判断第一待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xa-Δd≤xi≤xa+Δdya-Δd≤yi≤ya+Δd其中，(xi,yi,zi)为第一待匹配关键帧组中的第i个待匹配关键帧的位置坐标，(xa,ya)为目标物的第一位置坐标，Δd为蓝牙定位的最大位置误差；当满足时，则将该待匹配关键帧保留；当不满足时，则将该待匹配关键帧剔除；保留下的待匹配关键帧的集合为第二待匹配关键帧组。可选的，所述利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置，具体包括：获取所述目标物的当前帧，确定所述当前帧的视觉单词；根据待匹配关键帧与当前帧的视觉单词相同个数和视觉单词匹配度中的至少一个对第二待匹配关键帧组中的待匹配关键帧进行打分；根据分数最高的待匹配关键帧和所述目标物的当前帧计算所述目标物的初始位置。可选的，所述每隔预定时间，对所述目标物进行视觉特征地图匹配定位，得到第二定位结果，并利用第二定位结果校正当前的第一定位结果，具体包括：利用所述当前的第一定位结果对视觉特征地图中的第三待匹配关键帧组进行筛选以获取的第四待匹配关键帧组，其中第四待匹配关键帧组的范围小于第三待匹配关键帧组的范围；利用所述第四待匹配关键帧组计算所述目标物的第二定位结果。可选的，在所述利用所述第一定位结果对视觉特征地图中的第三候待匹配键帧进行筛选以形成的第四待匹配关键帧，具体包括：判断第三待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xb-δ≤xj≤xb+δyb-δ≤yj≤yb+δ其中，(xj,yj,zj)为第三待匹配关键帧组中的第j个待匹配关键帧的位置坐标，第一定位结果的坐标为(xb,yb),δ为预定时间内帧间特征匹配定位方式的累积误差阈值；当满足时，则将该待匹配关键帧保留；当不满足时，则将该待匹配关键帧剔除；保留下的待匹配关键帧的集合为第四待匹配关键帧组。可选的，所述利用所述第四待匹配关键帧组计算所述目标物的第二定位结果，具体包括：获取目标物的当前帧，确定所述当前帧的视觉单词；根据待匹配关键帧与当前帧的视觉单词相同个数和视觉单词匹配度中的至少一个对第四待匹配关键帧组中的待匹配关键帧进行打分；根据分数最高的待匹配关键帧和所述目标物的当前帧计算所述目标物的第二定位结果。可选的，利用第二定位结果校正当前的第一定位结果，具体包括：利用扩展卡尔曼滤波算法，将第一定位结果作为状态先验估计量，将第二定位结果作为状态观测量，得到校正后的第一定位结果。还包括，构建所述目标物所在室内环境的视觉特征地图。另一方面，本专利技术实施例提供了一种室内定位系统，包括定位初始化单元与在线定位单元，其中，定位初始化单元，被配置为利用无线定位与视觉特征地图匹配定位的方式确定目标物的初始位置；在线定位单元，被配置为根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位的方式对所述目标物进行实时定位。可选的，所述定位初始化单元包括第一定位单元与第二定位单元；第一定位单元，被配置为利用蓝牙定位技术确定所述目标物的第一位置坐标；第二定位单元，被配置为利用所述第一位置坐标对视觉特征地图中的第一待匹配关键帧组进行筛选以获取第二待匹配关键帧组，其中第二待匹配关键帧组的范围小于第一待匹配关键帧组的范围；利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置。可选的，所述在线定位单元包括第三定位单元与第四定位单元；第三定位单元，被配置为采用短时帧间特征匹配的方式对所述目标物进行实时定位，得到第一定位结果；第四定位单元，被配置为每隔预定时间，对所述目标物进行视觉特征地图匹配定位，得到第二定位结果，并利用第二定位结果校正当前的第一定位结果。可选的，所述第二定位单元还包括：第一筛选单元，被配置为判断第一待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xa-Δd≤xi≤xa+Δdya-Δd≤yi≤ya+Δd其中，(xi,yi,zi)为第一待匹配关键帧组中的第i个待匹配关键帧的位置坐标，(xa,ya)为目标物的第一位置坐标，Δd为蓝牙定位的最大位置误差；当满足时，则将该待匹配关键帧保留；当不满足时，则将该待匹配关键帧剔除；保留下的待匹配关键帧的集合为第二待匹配关键帧组。第一计算单元，被配置为利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置。可选的，所述第四定位单元包括：子定位单元，被配置为利用所述当前的第一定位结果对视觉特征地图中的第三待匹配关键帧组进行筛选以获取的第四待匹配关键帧组，其中第四待匹配关键帧组的范围小于第三待匹配关键帧组的范围；利用所述第四待匹配关键帧组计算所述目标物的第二定位结果；定时单元，被配置为每隔预定时间，触发所述子定位单元工作；校正单元，被配置为利用第二定位结果对当前的第一定位结果进行校正。可选的，所述子定位单元包括：第二筛选单元，被配置为判断第三待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xb-δ≤xj≤xb+δyb-δ≤yj≤yb+δ其中，(xj,yj,zj)为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内定位方法，其特征在于，利用无线定位与视觉特征地图匹配定位的方式确定目标物的初始位置；根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位的方式对所述目标物进行实时定位。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，利用无线定位与视觉特征地图匹配定位的方式确定目标物的初始位置；根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位的方式对所述目标物进行实时定位。2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述利用无线定位与视觉特征地图匹配定位结合的方式确定目标物的初始位置，具体包括：利用蓝牙定位技术确定所述目标物的第一位置坐标；利用所述第一位置坐标对视觉特征地图中的第一待匹配关键帧组进行筛选以获取第二待匹配关键帧组，其中第二待匹配关键帧组的范围小于第一待匹配关键帧组的范围；利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置。3.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，根据所述目标物的初始位置，利用短时帧间特征匹配定位和视觉特征地图特征匹配定位结合的方式对所述目标物进行实时定位，具体包括：采用短时帧间特征匹配的方式对所述目标物进行实时定位，得到第一定位结果；每隔预定时间，对所述目标物进行视觉特征地图匹配定位，得到第二定位结果，并利用第二定位结果校正当前的第一定位结果。4.根据权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，在所述利用所述第一位置坐标对视觉特征地图中的第一待匹配关键帧组进行筛选以获取第二待匹配关键帧组，具体包括：判断第一待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xa-Δd≤xi≤xa+Δdya-Δd≤yi≤ya+Δd其中，(xi,yi,zi)为第一待匹配关键帧组中的第i个待匹配关键帧的位置坐标，(xa,ya)为目标物的第一位置坐标，Δd为蓝牙定位的最大位置误差；当满足时，则将该待匹配关键帧保留；当不满足时，则将该待匹配关键帧剔除；保留下的待匹配关键帧的集合为第二待匹配关键帧组。5.根据权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，所述利用所述第二待匹配关键帧组计算所述目标物的初始位置，具体包括：获取所述目标物的当前帧，确定所述当前帧的视觉单词；根据待匹配关键帧与当前帧的视觉单词相同个数和视觉单词匹配度中的至少一个对第二待匹配关键帧组中的待匹配关键帧进行打分；根据分数最高的待匹配关键帧和所述目标物的当前帧计算所述目标物的初始位置。6.根据权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，所述每隔预定时间，对所述目标物进行视觉特征地图匹配定位，得到第二定位结果，并利用第二定位结果校正当前的第一定位结果，具体包括：利用所述当前的第一定位结果对视觉特征地图中的第三待匹配关键帧组进行筛选以获取的第四待匹配关键帧组，其中第四待匹配关键帧组的范围小于第三待匹配关键帧组的范围；利用所述第四待匹配关键帧组计算所述目标物的第二定位结果。7.根据权利要求6所述的室内定位方法，其特征在于，在所述利用所述第一定位结果对视觉特征地图中的第三候待匹配键帧进行筛选以形成的第四待匹配关键帧，具体包括：判断第三待匹配关键帧组中的待匹配关键帧是否满足下述关系：xb-δ≤xj≤xb+δyb-δ≤yj≤yb+δ其中，(xj,yj,zj)为第三待匹配关键帧组中的第j个待匹配关键帧的位置坐标，第一定位结果的坐标为(xb,yb),δ为预定时间内帧间特征匹配定位方式的累积误差阈值；当满足时，则将该待匹配关键帧保留；当不满足时，则将该待匹配关键帧剔除；保留下的待匹配关键帧的集合为第四待匹配关键帧组。8.根据权利要求6所述的室内定位方法，其特征在于，所述利用所述第四待匹配关键帧组计算所述目标物的第二定位结果，具体包括：获取目标物的当前帧，确定所述当前帧的视觉单词；根据待匹配关键帧与当前帧的视觉单词相同个数和视觉单词匹配度中的至少一个对第四待匹配关键帧组中的待匹配关键帧进行打分；根据分数最高的待匹配关键帧和所述目标物的当前帧计算所述目标物的第二定位结果。9.根据权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，利用第二定位结果校正当前的第一定位结果，具体包括：利用扩展卡尔曼滤波算法，将第一定位结...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月，刘童，许景涛，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11