[发明专利]一种利用行人惯导轨迹与视频信息的室内地图匹配方法

说明书

本发明公开了一种利用行人惯导轨迹与视频信息的室内地图匹配方法，其包括以下步骤：S1、获取轨迹真值；S2、获取与轨迹真值可能匹配的路径；S3、获取所有与轨迹真值可能匹配的路径中的门框信息；S4、获取视频信息中的门框数据；S5、筛选目标路径；S6、提取所有目标路径中的建筑结构特征；S7、获取视频图像中的建筑结构特征；S8、将所有目标路径中的建筑结构特征分别与视频图像中的建筑结构特征进行匹配，将匹配度最高的目标路径作为行人的实际路径，完成室内地图匹配。本发明能够在不给出行人初始点的情况下，仅依靠惯导数据和视频数据实现室内地图匹配，进而实现行人定位。

技术领域

本发明涉及地图匹配领域，具体涉及一种利用行人惯导轨迹与视频信息的室内地图匹配方法。

背景技术

当今社会物联网技术飞速发展，社会对物联网技术依赖逐步上升，而对于物联网技术来说，位置服务是不可缺少的服务环节。当前定位技术中，室外定位技术由于GPS位置定位技术的成熟有很好的室外定位效果，然而，实际生活中，人们八成以上的时间待在室内，成熟的室内定位技术需求极为迫切，室内定位技术中，考虑到成本需求与定位效果之间的关系，目前为止没有综合最优室内定位方案。对商业需求来说，定位精度要求比较高，于是定位技术也在定位精度上不断提高满足需求，但是往往高精度方案成本高，或者因为需要提前部署电子相关设备导致定位方案不适用。总结以上，保证高精度的同时把成本尽可能降低、信息依赖少的相关定位技术无疑是未来市场的需求。

从室内定位技术是否需要部署电子设备来说，传统的室内定位方法可以分为依赖部署的定位技术和不依赖部署的定位技术。依赖部署的定位技术有：RFID定位技术、蓝牙定位技术、Wi-Fi定位技术、UWB定位技术等；不依赖部署的定位技术有：地磁定位技术、惯性传感器定位技术等。其中，惯性传感器定位技术有别于RFID定位等技术，由于其无需提前部署的特性，可以适用于更复杂的应用场景，如煤矿抢险、应急救援等，并且，惯性传感器应用广泛、成本较低，符合市场对于室内定位方案的要求。针对于以上问题，研究如何依靠惯性传感器结合其他容易获得的信息满足室内定位要求成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种利用行人惯导轨迹与视频信息的室内地图匹配方法解决了依靠惯性传感器结合其他容易获得的视频信息来进行室内地图匹配的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种利用行人惯导轨迹与视频信息的室内地图匹配方法，其包括以下步骤：

S1、采集并预处理行人在已知地图中的惯性导航数据，得到轨迹真值；

S2、根据轨迹真值在已知地图中进行轨迹匹配分析，将所有匹配度大于阈值的路径作为与轨迹真值可能匹配的路径；

S3、获取所有与轨迹真值可能匹配的路径中的门框信息；

S4、采集并对行人行走过程中的视频信息进行时序图像分析，识别视频信息中的门框并得到视频信息中的门框数据；

S5、将所有与轨迹真值可能匹配的路径中的门框信息分别与视频信息中的门框数据进行匹配，根据欧氏距离去除距离大于阈值的路径，将剩余路径作为目标路径；

S6、提取所有目标路径中的建筑结构特征；

S7、获取视频图像中的建筑结构特征；

S8、将所有目标路径中的建筑结构特征分别与视频图像中的建筑结构特征进行匹配，将匹配度最高的目标路径作为行人的实际路径，完成室内地图匹配。

进一步地，步骤S1的具体方法为：

通过在行人身上佩戴惯性导航模块，采集行人在已知地图中的惯性导航数据，以像素点为基本单位，只选取x和y方向的惯性导航数据，将其导入同一坐标系中形成轨迹真值。