CN110686678A - 一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置，所述方法包括获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。通过实施本发明实施例能提高绘制路网的效率，缩短路网绘制时间。

Description

一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置

技术领域

本发明涉及室内导航技术领域，尤其涉及一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置。

背景技术

目前主流在市面上使用的室内定位技术分为三角定位法与电磁指纹采集法。

电磁指纹采集一般是透过一个设备(通常为手持式装置或笔记本电脑)预先在定位现场搜集。例如一条长廊上，采集工程师手持着手机并在手机上设定好对应在地图上欲采集的起始点与终止点，然后开始以等速率从起始点走到终止点。接着再设定好下一个采集路径的起始点与终止点进行采集，直到采集完所有需要定位的区域。采集的过程中将当下收到周遭设备的状态记录下来，并以云端或本地数据库的方式将各个位置点的设备状态储存下来。由于每个地理位置点上的设备状态特征不同，在一般用户使用时，收到的设备状态与之前采集实际过的数据库进行比对，即可反推出用户当前所在位置。

上述内容为定位的一种方式，而在定位导航服务中，除了定位以外，还需有电子地图与路径规划。路径规划一般是在有路网的情况下，基于Di jkastra演算法或改良过后A*演算法计算起点终点之间的最短路径。而所谓的路网即为告知计算机可行走的所有路径节点，透过演算法计算最短到达终点的路径行走方式。

在提供室内外定位导航服务的工程实施过程中，除了需要绘制地图外，亦需要绘制路网。在传统的工程中电磁指纹采集与路网两者并无关系，工程上也是独立且分别进行处理的，工程人员在绘制路网时，通常需要根据实际导航区域的地图，根据经验一笔一划的绘制路网，耗时长，效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置，能提高绘制路网的效率，缩短路网绘制时间。

本发明一实施例提供一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法，包括：获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

进一步的，还包括：过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离，在第二预设距离内的其他子路径。

进一步的，还包括：获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内，是否存在所述子路径；

若存在，则过所述路网节点作，与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；

本发明另一实施例提供了一种于电磁指纹采集路径的路网生成装置包括：信号采集路径获取模块和路网生成模块；

所述信号采集路径获取模块，用于获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

路网生成模块，用于将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

进一步的，所述路网生成模块，还用于过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离在第二预设距离内的其他子路径。

进一步的，所述路网生成模块，还用于获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内，是否存在所述子路径；

若存在，则过所述路网节点作，与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

通过实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明实施例公开了一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法及装置，所述方法首先获取用户在进行电磁指纹采集时的行走路径，即上述信号采集路径；然后以信号采集路径作为绘制路网的基础，将信号采集路径中各不同子路径的路径节点进行连接，生成最终的路网；本发明将室内导航技术中进行电磁指纹采集时的信号采集路径与路网绘制相结合，将信号采集路径作为绘制路网时最初的路径基础，然后生成路网，这样用户在绘制路网时不用再根据地图一笔一划的绘制，有了信号采集路径作为基础的路网路径，可大大减少用户手工绘制路网子路径的数量，提高路网的绘制效率。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法的流程示意图。

图2是本发明一实施例提供的具有房门的路网示意图。

图3是本发明一实施例提供的一种基于电磁指纹采集路径的路网生成装置的结构示意图。

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作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。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法的流程示意图，包括：

步骤S101：获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

步骤S102:将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

对于步骤S101、在现有的室内导航定位技术中，需要采集导航区域中的电磁指纹信息，以便后续的定位，具体的采集方法通常需要采集工程师手持着手机并在手机上设定好对应在地图上欲采集的起始点与终止点，然后开始以等速率从起始点走到终止点。接着再设定好下一个采集路径的起始点与终止点进行采集，直到采集完所有需要定位的区域。这样在进行电磁指纹采集的过程中，就有一个信号采集的路径，对应上述的实例就是工程师在手机上设定的各个采集起始点和终止点所构成的路径，可以预先进行电磁指纹采集时这些路径信息进行存储，后续的获取。

基于上述理解，本发明首先获取上述信号采集路径，在这个信号采集路径中就包含了若干个子路径，每一个子路径都有起始节点和终止节点。

对于步骤S102、由于用户在进行电磁指纹采集时，所设置的各个采集的子路径并不一定是连通的，即在实际情况中信号采集路径中存在，各个相互分开的路子路径，而这样的路径是不可以直接作为路网的，举个例子说明：假设有4个点A、B、C、D，AB之间构成一个子路径，CD之间构成一个子路径，那么此时如果直接以上述两个子路径作为路网，这样计算机只能知晓如何从A点到B点，从B点到A点，从C到D、从D点到C点，但是无法知晓如何从A点到C点或如何从A点到D点等；因此需要将获得的信号采集路径进行处理，将各子路径与邻近的子路径进行连通，由于在实际路径场景中，两段邻近的路径中，彼此的路径节点是有很大的概率是直接可以连通，而两段相距较远的路径中，彼此的路径节点一般是不连通的，为使最后生成的路网更加符合实际的路线场景，因此在本发明中，将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，上述预设距离优选的为3米内，即以任意一子路径的路径节点为中心，如果在3米内有其他子路径的路径节点出现则将子路径的路径节点与其他子路径的节点连接，遍历每个路径节点；为更好的说明上述过程以下列举一个实例：

例如一段子路路径有两个路径节点分别为起始路径节点A,和终止路径节点B，那么在进行路径连接时，可先以路径节点A为中心，在距离A点3米范围内是否存在其他子路路径的路径节点，如果有就将A点与其他子路径的路径节点连接，比如此时子路径CD，中的C点，刚好在距A点的3米范围内，则将AC连接；按上述方法对遍历所有子路径中的所有路径节点，实现各对应路径节点间的来连接，从而实现各相邻子路径之间的连通，从而生成了导航区域的路网，上述预设导航区域可以是一层楼等其他室内场所，在此不再进行具体的限定。

在一个优选的实施例中，还包括过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离，在第二预设距离内的其他子路径。

优选的上述第二预设距离也为3米，以下列举实际例子进行说明：有一条子路径为AB,此时以A点为中心，若在距A点3米范围内，有另一子路径CD出现，则此时过点A作子路径CD的垂线，将点A与子路径CD进行连接，然后以B点为中心，若距B点3米范围内，有另一子路径EF出现，则将过B点作EF的垂线，将B点与EF连接；

将这一步骤与步骤S102中各路径节点间的连接，相结合最终生成预设导航区域的路网，增加这一步骤，可以使得从一段路径的任意一路径节点，到与其相邻的子路径，之间形成一个最短的连接路径，通过此方式生成的路网，可以使得计算机知晓，从一段子路径的其中一个路径节点，到另一子路径时，最短的路线是怎么走的，从而使得根据步骤S102生成的路网进行了进一步的优化。

在一个优选的实施例中，还包括获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内，是否存在所述子路径；

若存在，则过所述路网节点作与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

由于在实际进行电磁指纹信号采集时，一般采集者不会在具体的房间内设置采集点，例如假设一层楼内有多个房间，在进行电磁指纹信号采集时，采集者往往只在走廊上进行设置电磁指纹信号采集点，这样的话若根据信号采集路径，生成路网，会导致路径规划无法具体的导航至每一个房间，例如此时若用户需要导航具体指引到101号房，这样就需要生成具体每个房间的路网节点，然后生成能够具体导航至各个房间的路网路线。

具体的以实际例子对这一步骤进行说明：在具有房门场景中，最终生成的路网如图2所示；

以101号房为例，首先获取101号房的房门所在的位置信息，具体的房门的位置信息可以在房门上选取合适的点，作为房门的位置信息，以矩形的房门为例，可以取矩形房门的左下角和右下角的两个顶点的坐标，作为所述房门的位置信息；将两个顶点进行连接，就可以生成上述用于标识每一房门的标识线段；取101号房对应的标识线段的中点，假设是点G，作为101号房对应的路网节点，然后判断在距点G第三预设距离(优选的第三预设距离也可设置为3米)内是否存在，信号采集路径中的子路径，若存在，则过G点作，与G点最近的子路径的垂线，将G点与子路径连通。

假设图中走廊对应的子路径就在距G点的3米范围内，且为距G点最近的子路径，那么此时过G点作走廊对应的子路径的垂直线，将G点与走廊对应的子路径连接；这样就可以生成具有能够导航至具体房门的路网。实现对路网的进一步优化。

当然按上述实施例自动生成的路网路径，依旧需要人工到现场检查路径的合理性，并可能需要进行相关路径的修补。不过相比于现有技术，在前期，制图人员不用在制图软件上一笔一划的绘制路网的路径(现有技术中制图人员在软件上凭经验进行路网绘制后，也还是需要到现场进行核对的)，大大提高路网的绘制效率。

除上述自动生成路网的方式外，用户也可以人工根据电磁指纹采集时的信号采集路径，进行路径规划，具体方式如下：

将上述信号采集路径以及对应的导航区域的地图文件，一起导入JOSM中，(开放街图地理信息的自由编辑工具)；

新建一个图层作为路径图层，将地图图层和具有信号采集路径的图层显示在下方，然后将地图图层和具有信号采集路径的图层作为底图参考，绘制出路网路径。大部分情况下路网路径应该和具有信号采集路径的图层重合，但是路网路径必须要求连通，所以两段路径交汇处需要处理使之连通。

在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了一装置项实施例。

如图3所示，是本发明一实施例提供的一种基于电磁指纹采集路径的路网生成装置的结构示意图，包括：

信号采集路径获取模块和路网生成模块；

所述信号采集路径获取模块，用于获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

路网生成模块，用于将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

优选的，所述路网生成模块，还用于过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离在第二预设距离内的其他子路径。

优选的，所述路网生成模块，还用于获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内，是否存在所述子路径；

若存在，则过所述路网节点作，与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

可以理解的是，上述装置项实施例是与本发明方法项实施例相对应的，其可以实现本发明上述任意一项方法项实施例提供的基于电磁指纹采集路径的路网生成方法。

通过实施本发明实施例，能够大大缩短路网的绘制时间，提高路网的绘制效率,同时还能生成具有导航到具体房间的路网。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于电磁指纹采集路径的路网生成方法，其特征在于，包括：

获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

2.如权利要求1所述基于电磁指纹采集路径的路网生成方法，其特征在于，还包括：

过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离在第二预设距离内的其他子路径。

3.如权利要求1所述基于电磁指纹采集路径的路网生成方法，其特征在于，还包括：

获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内是否存在所述子路径；

若存在则过所述路网节点作，与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

4.一种基于电磁指纹采集路径的路网生成装置，其特征在于，包括：信号采集路径获取模块和路网生成模块；

所述信号采集路径获取模块，用于获取用户在预设导航区域内进行电磁指纹采集时的信号采集路径；其中，所述信号采集路径包括若干子路径，每一所述子路径包括路径节点，所述路径节点为起始节点或终止节点；

路网生成模块，用于将每一所述子路径的路径节点与预设距离内的其他子路径的路径节点连接，生成所述预设导航区域的路网。

5.如权利要求4所述基于电磁指纹采集路径的路网生成装置，其特征在于，所述路网生成模块，还用于过每一所述子路径的路径节点，作与每一所述子路径对应的相邻子路径的垂线，将每一所述子路径与相邻子路径进行连通；其中，每一所述子路径对应的相邻子路径为，与每一所述子路径的路径节点的距离在第二预设距离内的其他子路径。

6.如权利要求4所述的基于电磁指纹采集路径的路网生成装置，其特征在于，所述路网生成模块，还用于获取所述导航区域内所有房门的位置信息，并根据每一所述房门的位置信息，生成用于标识每一房门的标识线段；

将每一标识线段的中点作为每一所述房门对应的路网节点，继而逐一判断每一所述路网节点的第三预设距离内，是否存在所述子路径；

若存在，则过所述路网节点作，与所述路网节点距离最近的子路径的垂线，将所述路网节点与距离最近的子路径连通。

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