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

1、室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)應(yīng)用于商場、博物館、機場等熱點地區(qū)，幫助用戶進行準確定位并引導(dǎo)用戶前往指定地點。室內(nèi)導(dǎo)航的實現(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)獲取需要專業(yè)人員和設(shè)備進行現(xiàn)場測繪，其所需人力、設(shè)備以及時間成本較高，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終端集成了豐富的傳感器，根據(jù)這些傳感器實時采集的感知數(shù)據(jù)，可以推斷出用戶的移動軌跡。根據(jù)這一思路，本文提出并實現(xiàn)了一種基于移動終端感知數(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終端感知數(shù)據(jù)的室內(nèi)地圖自動生成方案。該方案包含用戶軌跡提取和軌跡匯聚生成地圖兩個階段。首先利用用戶智能移動終端內(nèi)置的傳感器采集數(shù)據(jù)，提取出相應(yīng)的移動軌跡，然后將用戶軌跡上傳到服務(wù)器;服務(wù)器對用戶軌跡進行匯聚計算生成相應(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別的軌跡推算機制。該機制首先利用加速度和重力傳感器的數(shù)據(jù)進行步伐識別，然后利用方向傳感器的數(shù)據(jù)進行方向識別，根據(jù)軌跡方向變化規(guī)律對軌跡進行分段，最后用直線和Bezier曲線對分段數(shù)據(jù)進行擬合，將原始數(shù)據(jù)簡化成由若干直線和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

4、了根據(jù)訓練數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整判斷閾值的算法，可以較好地適應(yīng)用戶的不同行走習慣。
　　(3)針對基于步伐識別推算的軌跡數(shù)據(jù)均是相對坐標，難以進行合并匯聚的問題，本文提出了一種Wi-Fi信號強度特征匹配輔助的軌跡匯聚機制。該系統(tǒng)在采集軌跡數(shù)據(jù)的同時，記錄Wi-Fi信號強度值。在軌跡匯聚階段，首先利用Wi-Fi信號強度值的變化作為特征進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)擴展到現(xiàn)有軌跡數(shù)據(jù)上。在軌跡整合過程中，為了降低航位推

5、算時所帶來的累積性誤差，本機制采用逐段整合的方式，可將步伐識別帶來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)計并實現(xiàn)了一個室內(nèi)導(dǎo)航地圖自動生成原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)由移動終端上的APP采集行人軌跡并上傳至后臺服務(wù)器，服務(wù)器將眾人的軌跡信息匯聚處理自動生成內(nèi)部地圖道路架構(gòu)。本系統(tǒng)在某實際商場環(huán)境中進行了驗證測試，其測試結(jié)果表明該方案可自動生成商場室內(nèi)的道路結(jié)構(gòu)以及相關(guān)房間地點信息，可以在不依賴專業(yè)人員