基于智能移動(dòng)終端的室內(nèi)導(dǎo)航地圖自動(dòng)生成系統(tǒng).pdf

1、室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)應(yīng)用于商場(chǎng)、博物館、機(jī)場(chǎng)等熱點(diǎn)地區(qū)，幫助用戶進(jìn)行準(zhǔn)確定位并引導(dǎo)用戶前往指定地點(diǎn)。室內(nèi)導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)要求預(yù)先建立相應(yīng)的室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)。然而，現(xiàn)有的室內(nèi)導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)獲取需要專(zhuān)業(yè)人員和設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，其所需人力、設(shè)備以及時(shí)間成本較高，阻礙了室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用。另一方面，目前廣泛使用的智能移動(dòng)終端集成了豐富的傳感器，根據(jù)這些傳感器實(shí)時(shí)采集的感知數(shù)據(jù)，可以推斷出用戶的移動(dòng)軌跡。根據(jù)這一思路，本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于移動(dòng)終端感知數(shù)據(jù)的室

2、內(nèi)導(dǎo)航地圖生成系統(tǒng)。其具體工作內(nèi)容如下:
　　(1)在研究現(xiàn)有室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于移動(dòng)終端感知數(shù)據(jù)的室內(nèi)地圖自動(dòng)生成方案。該方案包含用戶軌跡提取和軌跡匯聚生成地圖兩個(gè)階段。首先利用用戶智能移動(dòng)終端內(nèi)置的傳感器采集數(shù)據(jù)，提取出相應(yīng)的移動(dòng)軌跡，然后將用戶軌跡上傳到服務(wù)器;服務(wù)器對(duì)用戶軌跡進(jìn)行匯聚計(jì)算生成相應(yīng)的室內(nèi)地圖。與現(xiàn)有基于用戶室內(nèi)位置信息匯聚生成地圖的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案相比，該方案地圖生成所需的用戶數(shù)據(jù)量較少，運(yùn)算

3、復(fù)雜度低。
　　(2)在研究現(xiàn)有室內(nèi)用戶軌跡推算技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于行人步伐識(shí)別的軌跡推算機(jī)制。該機(jī)制首先利用加速度和重力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行步伐識(shí)別，然后利用方向傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行方向識(shí)別，根據(jù)軌跡方向變化規(guī)律對(duì)軌跡進(jìn)行分段，最后用直線和Bezier曲線對(duì)分段數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，將原始數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化成由若干直線和Bezier曲線表示的軌跡信息。該算法可以降低軌跡信息的數(shù)據(jù)量，從而提高數(shù)據(jù)傳輸效率和處理速度。為了提高軌跡的精度，本文設(shè)計(jì)

4、了根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整判斷閾值的算法，可以較好地適應(yīng)用戶的不同行走習(xí)慣。
　　(3)針對(duì)基于步伐識(shí)別推算的軌跡數(shù)據(jù)均是相對(duì)坐標(biāo)，難以進(jìn)行合并匯聚的問(wèn)題，本文提出了一種Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度特征匹配輔助的軌跡匯聚機(jī)制。該系統(tǒng)在采集軌跡數(shù)據(jù)的同時(shí)，記錄Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度值。在軌跡匯聚階段，首先利用Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度值的變化作為特征進(jìn)行相似性匹配將相同路段合并，并在此基礎(chǔ)上將新的軌跡數(shù)據(jù)擴(kuò)展到現(xiàn)有軌跡數(shù)據(jù)上。在軌跡整合過(guò)程中，為了降低航位推

5、算時(shí)所帶來(lái)的累積性誤差，本機(jī)制采用逐段整合的方式，可將步伐識(shí)別帶來(lái)的累積誤差限定在該段中，從而降低地圖整體的誤差。
　　(4)根據(jù)上述方案，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)室內(nèi)導(dǎo)航地圖自動(dòng)生成原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)由移動(dòng)終端上的APP采集行人軌跡并上傳至后臺(tái)服務(wù)器，服務(wù)器將眾人的軌跡信息匯聚處理自動(dòng)生成內(nèi)部地圖道路架構(gòu)。本系統(tǒng)在某實(shí)際商場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行了驗(yàn)證測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果表明該方案可自動(dòng)生成商場(chǎng)室內(nèi)的道路結(jié)構(gòu)以及相關(guān)房間地點(diǎn)信息，可以在不依賴(lài)專(zhuān)業(yè)人員