CN105890599A - 一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法，包括以下步骤：1）定位序列，将序列点按1‑n排列编号；2）根据定位精度选择基准点；3）合并基准点附近与基准点距离＜GPS精度的点；4）按照点时序进行逻辑连线；5）查找形成闭合多边形子集；6）根据多边形分布删除集合中的噪点；7）根据速度和方向纠正偏移；8）得到优化后的点的序列并排序为1‑m；其中，n≥2，m≥1且n、m均为自然数；本发明结合定位点产生原理，搭载设备当前运行速度和方向，相邻点轨迹惯性等数据，在云端完成综合运算，最大限度的剔除与实际运行路线不一致的噪点，得出与实际路线更相符的足迹，改善了足迹回放受噪点干扰导致的体验问题。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体是一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法。
背景技术
现有的民用定位设备一般包括导航设备和运动类APP，导航设备通过实时的GPS导航，将当前的定位点绘制在地图上，只关注当前实时位置，不关心历史轨迹，且使用场景只会把定位点放置至地图路网中，无法如实记录搭载设备出现在非路网中或其他更加复杂的地理位置点信息；运动类APP基于手机的定位功能，记录手机持有人的运动轨迹，通常使用手机本身的高能耗，高频率定位功能，样本点数量和精确度较高，但该种方式不适用于体积小，续航要求较高的智能硬件；民用定位设备受使用场景、设备性能的影响，最终得出的定位经纬度往往与实际位置有偏差；GPS定位受星历误差、电离层误差、多径效应和内部噪音等多种因素的影响，会产生10米以上的误差；作为GPS定位的辅助，基站/WiFi定位受信号源密度、稳定性、参考点位置数据准确度等多方原因，带来的定位点漂移会更加普遍，导致用户在查看定位足迹时产生困惑和误解；基于上述原因，现有技术存在功耗要求高、适用场景单一，难以适用于电池容量小，计算能力有限的可穿戴智能设备上，迫切需要对现有的定位技术进行改进改良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使足迹更加符合实际路线，且间接增强足迹回放流畅程度，大大提升现有定位设备的可用性的基于地理位置足迹噪点的过滤算法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法，包括以下步骤：
1）定位序列，将序列点按1-n排列编号；
2）根据搜星个数及信号强度确定定位精度，以此优选基准点；
3）合并基准点附近与基准点距离＜GPS精度的点；
4）按照点时序进行逻辑连线；
5）查找形成闭合多边形子集；
6）根据多边形分布删除集合中的噪点；
7）根据速度和方向纠正偏移；
8）得到优化后的点的序列，优化后的点的序列排序为1-m。
作为本发明进一步的方案：所述步骤1和步骤8中，n≥2，m≥1且n、m均为自然数。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤7中，使用陀螺仪传感器数据，分析实际运动方向的变化，纠正定位的偏差。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤8中，使用GIS图层的特性，判断定位点是否在预判位置，进一步去除噪点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结合定位点产生的原理，搭载设备当前运行速度和方向，相邻点轨迹惯性等多种数据；在云端完成综合运算，尽可能的剔除与实际运行路线不一致的噪点，得出一条能在地图上显示的，由一系列按照时间先后顺序组合的经纬度序列，以此提高设备在安全定位领域的可用性；本发明综合使用定位点产生时，设备多种传感器数据，主要包括：加速度、方向、GPS搜星数据、基站、WIFI信号个数及强度，结合历史点的形成趋势，在云端对当前位置点的偏差加以纠正；使用本发明过滤算法的定位设备具有以下优点：使用场景多样、体积更小、续航能力更强，本发明的过滤算法通过对定位点的过滤和纠偏，改善了足迹回放受噪点干扰导致的体验问题，使足迹更加符合实际路线，且间接增强了足迹回放的流畅程度，大大提升了现有定位设备的可用性。
附图说明
图1为现有技术中民用定位设备的原始足迹分布图。
图2为使用本发明过滤算法后的足迹分布图。
图3为本发明过滤算法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法，包括以下步骤：
1）定位序列，将序列点按1-n排列编号，n为≥2的自然数；
2）根据搜星个数及信号强度确定定位精度，以此优选基准点；
3）合并基准点附近与基准点距离＜GPS精度的点；
4）按照点时序进行逻辑连线；
5）查找形成闭合多边形子集；
6）根据多边形分布删除集合中的噪点；
7）使用陀螺仪传感器数据，分析实际运动方向的变化，纠正定位的偏差，根据速度和方向纠正偏移；
8）使用GIS图层的特性，判断定位点是否在预判位置，进一步去除噪点，得到优化后的点的序列，优化后的点的序列排序为1-m，m为≥1的自然数。
本发明的过滤算法其计算依据为：根据不同类型定位点漂移的主要原因综合分析得到，WiFi定位会因为扫描热点的变化，在数个点之间往返移动；而GPS受多径效应的影响静态漂移点比较离散，但定位精度比基站定位更高；本发明根据分析的定位点特性以及偏移产生的原因，综合其他辅助数据，在位置服务器端完成整个运算；有效去除噪点，并输出至展示端，改善足迹回放的用户体验；本发明的过滤算法适用于定位设备足迹回放的应用场景，把时序的原始位置数据，包括与定位相关的辅助数据作为输入内容，经过本发明过滤算法的优化，输出一个更加符合实际的运动轨迹回放，采用本发明过滤算法前后所得到的运动轨迹请参与附图2-3。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法，其特征在于：包括以下步骤：
1）定位序列，将序列点按1-n排列编号；
2）根据搜星个数及信号强度确定定位精度，以此优选基准点；
3）合并基准点附近与基准点距离＜GPS精度的点；
4）按照点时序进行逻辑连线；
5）查找形成闭合多边形子集；
6）根据多边形分布删除集合中的噪点；
7）根据速度和方向纠正偏移；
8）得到优化后的点的序列，优化后的点的序列排序为1-m。
2.根据权利要求1所述的基于地理位置足迹噪点的过滤算法，其特征在于，所述步骤1和步骤8中，n≥2，m≥1且n、m均为自然数。
3.根据权利要求1所述的基于地理位置足迹噪点的过滤算法，其特征在于，所述步骤7中，使用陀螺仪传感器数据，分析实际运动方向的变化，纠正定位的偏差。
4.根据权利要求1所述的基于地理位置足迹噪点的过滤算法，其特征在于，所述步骤8中，使用GIS图层的特性，判断定位点是否在预判位置，进一步去除噪点。
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| CN201610224420.7A CN105890599A (zh) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | 一种基于地理位置足迹噪点的过滤算法 |
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