CN118233842A - 室内定位方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

室内定位方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN118233842A CN202410226618.3A CN202410226618A CN118233842A CN 118233842 A CN118233842 A CN 118233842A CN 202410226618 A CN202410226618 A CN 202410226618A CN 118233842 A CN118233842 A CN 118233842A
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张凡
魏青
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China Telecom Corp Ltd
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Abstract

本申请涉及一种室内定位方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括:获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息;根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。采用本方法能够提高室内定位的准确性。

Description

室内定位方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及定位技术领域,特别是涉及一种室内定位方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
定位技术目前被广泛应用于各种智能业务场景,例如元宇宙、智能驾驶等等。在室外场景下卫星导航系统可以解决绝大部分的定位问题,而在室内场景下,通常由于卫星信号差导致定位不准确。
传统技术中,通常采用5G UTDOA定位技术(Uplink-Time Difference ofArrival,上行到达时间差)进行室内定位。但是,5G UTDOA定位容易受多径效应的影响,存在定位值散布在真实点周边的问题,使得室内定位的准确性较低。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高定位准确性的室内定位方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种室内定位方法,包括:
获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,所述根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果,包括:
根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围;
在所述第一偏差信息不处于所述当前偏差允许范围内的情况下,根据所述当前环境定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果;
在所述第一偏差信息处于所述当前偏差允许范围内的情况下,根据所述当前基站定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,所述根据所述当前环境定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果,包括:
将所述当前环境定位信息,作为所述目标对象的当前室内定位结果;
或者,
获取所述当前基站定位信息对应的第一权重,以及所述当前环境定位信息对应的第二权重;
按照所述第一权重和所述第二权重,对所述当前基站定位信息和所述当前环境定位信息进行融合处理,得到融合定位信息,作为所述目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,所述当前基站定位信息至少包括第一方向角和第一距离,所述当前环境定位信息至少包括第二方向角和第二距离,所述历史定位信息至少包括第三方向角和第三距离,所述第一偏差信息至少包括所述第一方向角与所述第三方向角之间的第一方向角偏差信息,以及所述第一距离与所述第三距离之间的第一距离偏差信息;所述第二偏差信息至少包括所述第二方向角与所述第三方向角之间的第二方向角偏差信息,以及所述第二距离与所述第三距离之间的第二距离偏差信息;
所述根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围,包括:
根据所述第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差允许范围,以及根据所述第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围;
将所述当前方向角偏差允许范围和所述当前距离偏差允许范围,确定为所述当前偏差允许范围。
在其中一个实施例中,在根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围之后,还包括:
在所述第一方向角偏差信息不处于所述当前方向角偏差允许范围内,或者在所述第一距离偏差信息不处于所述当前距离偏差允许范围内的情况下,确定所述第一偏差信息不处于所述当前偏差允许范围内;
在所述第一方向角偏差信息处于所述当前方向角偏差允许范围内,且所述第一距离偏差信息处于所述当前距离偏差允许范围内的情况下,确定所述第一偏差信息处于所述当前偏差允许范围内。
在其中一个实施例中,在获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息之前,还包括:
获取所述目标对象在室内定位开始时刻的基站定位信息,作为初始基站定位信息;
将所述初始基站定位信息,作为所述历史定位信息,以及将所述初始基站定位信息,作为所述目标对象的历史环境定位信息;
所述获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息,包括:
根据所述历史环境定位信息,确定所述当前环境定位信息。
在其中一个实施例中,在根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果之后,还包括:
将所述历史定位信息替换为所述当前室内定位结果,得到所述目标对象的新的历史定位信息。
第二方面,本申请还提供了一种室内定位装置,包括:
当前定位获取模块,用于获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
偏差信息确定模块,用于确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
室内定位确定模块,用于根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
上述室内定位方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,首先,获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息,获得了基于基站的定位信息和基于环境感知的定位信息,为后续的定位过程提供了两种不同的定位来源;然后,确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息;最后,根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果,利用基站定位信息、环境定位信息以及分析得到的偏差信息,结合了两种定位来源和误差纠正机制,确定出更准确的目标对象当前室内位置。上述方法中,通过综合考虑基站定位和环境定位的信息,以及历史定位信息与当前定位信息之间的偏差,该方法能够提高室内定位的准确性和可靠性。通过利用多种定位信息和偏差分析,可以有效地克服5G UTDOA定位容易受多径效应影响、定位散布在真实点周边的问题,从而提高室内定位的精度和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中室内定位方法的流程示意图;
图2为一个实施例中当前室内定位结果确定步骤的流程示意图;
图3为另一个实施例中室内定位方法的流程示意图;
图4为另一个实施例中室内定位方法的流程示意图;
图5为一个实施例中室内定位装置的结构框图;
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种室内定位方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备和机器人等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息。
其中,目标对象可以是和终端通信连接的移动终端(如手机、平板电脑、机器人、头戴设备等),终端通过数据传输,帮助移动终端执行本实施的室内定位方法以得到室内定位。目标对象也可以是移动终端自身,移动终端自身执行本实施的室内定位方法,确定自身的室内定位。
示例性地,在目标对象处于室内场景中,并且需要进行室内定位时,终端获取目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息。其中,基站定位信息是目标对象通过与基站通信确定的定位信息,包括UTDOA(Uplink-Time Difference of Arrival,上行到达时间差)、ToA(Time of Arrival,到达时间)、RToF(Round-trip Time of Flight,往返飞行时间)和AoA(Angle of Arrival,信号到达角度)等方式。环境定位信息是利用环境感知技术确定的定位信息,包括VSLAM(Visual Simultaneous Localization and Mapping,视觉即时定位和地图构建)和SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位和地图构建),VSLAM主要基于相机作为传感器,利用图像或视频进行即时定位和地图构建;SLAM包含了VSLAM的同时,还包含了采用如激光雷达、惯性测量单元等传感器进行即时定位和地图构建。
步骤S102,确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息。
示例性地,第一偏差信息是指当前基站定位信息与目标对象历史定位信息之间的差异或误差。终端通过比较当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的差异计算得出第一偏差信息。第二偏差信息是指当前环境定位信息与历史定位信息之间的差异或误差。终端通过比较当前环境定位信息和目标对象的历史定位信息之间的差异计算得出第二偏差信息。两个位置之间的差异可以通过方向角和距离两个维度来表示。因此,第一偏差信息和第二偏差信息均包含了方向角偏差信息和距离偏差信息。需要说明的是,历史定位信息表示上一室内定位结果,即目标对象在移动过程中,前一时刻的室内定位结果。
步骤S103,根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。
示例性地,终端首先基于第一偏差信息和第二偏差信息,对两种定位结果进行差异分析,然后根据差异分析结果,采用当前环境定位信息对基站定位信息进行修正或调整,以消除定位过程中的误差或不确定性。对于环境定位技术,其主要是通过图像等传感数据,计算出目标对象的位移变量来确定新的局部定位坐标下的环境定位信息,例如目标对象向某方向移动了多少距离。采用环境定位信息来调整在全球定位坐标下的基站定位信息,从而得到目标对象室内场景时准确的室内定位结果。
上述室内定位方法中,首先,获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息,获得了基于基站的定位信息和基于环境感知的定位信息,为后续的定位过程提供了两种不同的定位来源;然后,确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息;最后,根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果,利用基站定位信息、环境定位信息以及分析得到的偏差信息,结合了两种定位来源和误差纠正机制,确定出更准确的目标对象当前室内位置。上述方法中,通过综合考虑基站定位和环境定位的信息,以及历史定位信息与当前定位信息之间的偏差,该方法能够提高室内定位的准确性和可靠性。通过利用多种定位信息和偏差分析,可以有效地克服5G UTDOA定位容易受多径效应影响、定位散布在真实点周边的问题,从而提高室内定位的精度和稳定性。
在一个示例性的实施例中,如图2所示,上述步骤S103根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果,还可以通过以下步骤实现:
步骤S201,根据第二偏差信息,确定当前偏差允许范围;
步骤S202,在第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内的情况下,根据当前环境定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果;
步骤S203,在第一偏差信息处于当前偏差允许范围内的情况下,根据当前基站定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。
示例性地,终端首先根据第二偏差信息,确定出当前偏差允许范围,即确定当前环境定位信息与历史定位信息之间差异的可接受的范围,具体可以通过预设的阈值来确定当前偏差允许范围。如果第一偏差信息超出了当前偏差允许范围,则说明当前基站定位信息和在局部定位坐标下确定的当前环境定位信息之间的差异过大,当前基站定位信息不可靠,应该依赖于当前环境定位信息来确定目标对象的当前室内定位结果。如果第一偏差信息在当前偏差允许范围内,则说明当前基站定位信息是可靠的,可以直接依赖于当前基站定位信息来确定目标对象的当前室内定位结果。
本实施例中,通过第二偏差信息确定出当前偏差允许范围,可以根据第一偏差信息和当前偏差允许范围之间的对比分析和环境定位信息的准确性来灵活选择合适的定位方法。当基站定位信息的误差较小且在允许范围内时,可以优先选择基站定位来提高定位的准确性。当基站定位信息的误差较大或不可信时,可以依赖于环境定位信息来实现调整定位,从而提高定位的可靠性和稳定性。
在一个示例性的实施例中,上述步骤S202根据当前环境定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果,还包括:将当前环境定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果;或者,获取当前基站定位信息对应的第一权重,以及当前环境定位信息对应的第二权重;按照第一权重和第二权重,对当前基站定位信息和当前环境定位信息进行融合处理,得到融合定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果。
示例性地,终端根据当前环境定位信息确定出目标对象的当前室内定位,具体可以包括直接将当前环境定位信息作为目标对象的当前室内定位结果;或者将当前环境定位信息和当前基站定位信息进行加权融合得到当前室内定位结果,即终端获取当前环境定位信息和当前基站定位信息分别对应的预设权重,将两个定位信息进行加权融合得到融合定位信息,将融合定位信息作为当前室内定位结果。两种方式的选择基准可以是环境定位的执行采用的数据是否包含已知的室内地图,如果包含了已知的室内地图,可以直接采用当前环境定位信息作为当前室内定位结果,如果没有包含已知的室内地图,则采用加权融合的方式得到当前室内定位结果。
本实施例中,通过直接采用环境定位信息或者利用权重融合的方法,可以根据环境定位的准确性来选择合适的定位结果。当环境定位信息可靠性较高时,直接采用环境定位信息作为定位结果,能够快速获得准确的定位结果。当环境定位信息可靠性不确定时,利用权重融合的方法可以综合考虑基站定位和环境定位的信息,得到更稳定和可靠的定位结果。
在一个示例性的实施例中,当前基站定位信息至少包括第一方向角和第一距离,当前环境定位信息至少包括第二方向角和第二距离,历史定位信息至少包括第三方向角和第三距离,第一偏差信息至少包括第一方向角与第三方向角之间的第一方向角偏差信息,以及第一距离与第三距离之间的第一距离偏差信息;第二偏差信息至少包括第二方向角与第三方向角之间的第二方向角偏差信息,以及第二距离与第三距离之间的第二距离偏差信息;
上述步骤S201根据第二偏差信息,确定当前偏差允许范围,还包括:根据第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差允许范围,以及根据第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围;将当前方向角偏差允许范围和当前距离偏差允许范围,确定为当前偏差允许范围。
示例性地,对于两个位置之间的偏差,本实施例中采用两个维度来定义,包括方向角偏差和距离偏差。其中,方向角偏差即为当前位置相对于历史位置的位移方向(正北、北偏西30度等),距离偏差即为当前位置相对于历史位置的直线距离。例如,两个位置之间的偏差可以用“当前位置在历史位置的正北方向1公里”来描述,其中位置偏差的关键参数为“正北”和“1公里”。
因此,终端确定出的当前偏差允许范围也包括两个维度。即终端根据第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差的允许范围,根据第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围。例如,将第二方向角偏差信息加上预设方向角变化阈值,得到当前方向角偏差允许范围的上限值,将第二方向角偏差信息减去预设方向角变化阈值,得到当前方向角偏差允许范围的下限值。
本实施例中,通过考虑方向角和距离两个方面的偏差信息,确定了当前偏差允许范围,后续可以更加精确地评估基准定位信息的准确性。确定了当前偏差允许范围后,可以根据该范围内的偏差情况来选择合适的定位方法,进而提高室内定位的准确性和可靠性。
在一个示例性的实施例中,在上述步骤S201根据第二偏差信息,确定当前偏差允许范围之后,还包括:在第一方向角偏差信息不处于当前方向角偏差允许范围内,或者在第一距离偏差信息不处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内;在第一方向角偏差信息处于当前方向角偏差允许范围内,且第一距离偏差信息处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息处于当前偏差允许范围内。
示例性地,如果第一方向角偏差信息不处于当前方向角偏差允许范围内,或者第一距离偏差信息不处于当前距离偏差允许范围内,则确定第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内,意味着基站定位信息的第一偏差信息的误差超出了当前允许范围,基站定位信息不能被接受。如果第一方向角偏差信息处于当前方向角偏差允许范围内,并且第一距离偏差信息处于当前距离偏差允许范围内,则确定第一偏差信息处于当前偏差允许范围内,意味着基站定位信息的第一偏差信息的误差在可接受的范围内,基站定位信息的可以被用于后续的定位决策。即,只有当基站定位信息的第一偏差信息在两个维度上均符合对应的当前偏差允许范围的情况下,才认为第一偏差信息处于当前偏差允许范围内,否则第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内。
本实施例中,通过对第一偏差信息进行进一步的判断,可以确定第一偏差信息是否符合当前允许范围,从而提高定位决策的准确性和可靠性。如果第一偏差信息超出了当前允许范围,则可以选择不依赖于该偏差信息对应的基站定位这种,而是依赖于其他定位来源,从而避免基于不可靠数据做出错误的定位决策。
在一个示例性的实施例中,在上述步骤S101获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息之前,还包括:获取目标对象在室内定位开始时刻的基站定位信息,作为初始基站定位信息;将初始基站定位信息,作为历史定位信息,以及将初始基站定位信息,作为目标对象的历史环境定位信息;
进一步地,在一个示例性的实施例中,上述步骤S101获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息,还包括:根据历史环境定位信息,确定当前环境定位信息。
示例性地,在室内定位开始时刻,终端获取目标对象的初始基站定位信息,可以作为室内定位过程的起点。然后,终端将初始基站定位信息作为历史定位信息,那么在确定开始时刻的下一时刻的室内定位结果时,可以依据上述室内定位方法,基于历史定位信息进行。
另外,对于环境定位,其每次定位确定均需要利用上一时刻的环境定位信息,即定位信息的累积更新。因此,终端还将初始基站定位信息作为目标对象在开始时刻的历史环境定位信息,即初始化环境定位。后续在确定环境定位信息的时候,可以基于开始时刻的历史环境定位信息进行,并不断更新历史环境定位信息以得到新的环境定位信息。
本实施例中,通过获取初始基站定位信息作为起点,可以建立定位过程的时间线,并将其作为历史定位信息进行分析和对比,有助于评估定位的可靠性和稳定性。将初始基站定位信息也作为历史环境定位信息,可以提供必要的参考,帮助环境定位的执行,提供了区别于基准定位的另一定位来源,从而提高定位结果的可信度和精度。
在一个示例性的实施例中,在上述步骤S103根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果之后,还包括:将历史定位信息替换为当前室内定位结果,得到目标对象的新的历史定位信息。
示例性地,终端在确定出当前室内定位结果后,将当前室内定位结果取代原有的历史定位信息,将其作为目标对象的新的历史定位信息。更新了目标对象的定位历史,将当前的定位结果纳入历史记录,以便在下一次定位过程中进行参考和对比。即在对目标对象定位的过程中,每一时刻的定位结果均为下一时刻的参考历史定位。需要说明的是,历史定位信息和历史环境定位信息可以相同。
本实施例中,更新历史定位信息使得历史定位信息保持最新,更加准确地反映了目标对象在不同时间点的位置状态。新的历史定位信息可以提供更可靠的参考基础,有助于优化后续的定位过程,从而进一步提高定位的准确性和稳定性。
在另一个示例性的实施例中,如图3所示,本申请还提供了一种室内定位方法,该方法包括以下步骤:
步骤S301,获取目标对象在室内定位开始时刻的基站定位信息,作为初始基站定位信息。
步骤S302,将初始基站定位信息,作为历史定位信息,以及将初始基站定位信息,作为目标对象的历史环境定位信息。
步骤S303,获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息,以及根据历史环境定位信息,确定当前环境定位信息。
步骤S304,确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息。
步骤S305,根据第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差允许范围,以及根据第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围。
步骤S306,在第一方向角偏差信息不处于当前方向角偏差允许范围内,或者在第一距离偏差信息不处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内。
步骤S307,在第一方向角偏差信息处于当前方向角偏差允许范围内,且第一距离偏差信息处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息处于当前偏差允许范围内。
步骤S308,在第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内的情况下,将当前环境定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果;或者,获取当前基站定位信息对应的第一权重,以及当前环境定位信息对应的第二权重;按照第一权重和第二权重,对当前基站定位信息和当前环境定位信息进行融合处理,得到融合定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果。
步骤S309,在第一偏差信息处于当前偏差允许范围内的情况下,根据当前基站定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。
步骤S310,将历史定位信息替换为当前室内定位结果,得到目标对象的新的历史定位信息。
其中,当前基站定位信息至少包括第一方向角和第一距离,当前环境定位信息至少包括第二方向角和第二距离,历史定位信息至少包括第三方向角和第三距离,第一偏差信息至少包括第一方向角与第三方向角之间的第一方向角偏差信息,以及第一距离与第三距离之间的第一距离偏差信息;第二偏差信息至少包括第二方向角与第三方向角之间的第二方向角偏差信息,以及第二距离与第三距离之间的第二距离偏差信息。
本实施例中,通过对比分析两个定位来源的偏差信息来灵活选择合适的定位方法。当基站定位信息的误差较小且在允许范围内时,可以优先选择基站定位来提高定位的准确性。当基站定位信息的误差较大或不可信时,可以依赖于环境定位信息来实现调整定位,从而提高定位的可靠性和稳定性。通过综合考虑基站定位和环境定位的信息,以及历史定位信息与当前定位信息之间的偏差,该方法能够提高室内定位的准确性和可靠性。通过利用多种定位信息和偏差分析,可以有效地克服5G UTDOA定位容易受多径效应影响、定位散布在真实点周边的问题,从而提高室内定位的精度和稳定性。
在一个示例性的实施例中,如图4所示,本申请提供了一种室内定位方法,该方法包括以下步骤:
步骤S401,获取5G基站定位结果。
步骤S402,设置为VSLAM定位的初始位置。
步骤S403,将定位结果写入历史定位寄存器中。
步骤S404,获取5G基站定位结果。
步骤S405,获取VSLAM定位结果。
步骤S406,分别计算两种定位结果与历史定位寄存器中位置的方位角偏差和距离偏差。
步骤S407,判断5G基站定位结果的方位角偏差是否大于VSLAM定位结果的方位角偏差减90度,且小于VSLAM定位结果的方位角偏差加90度。若是,执行步骤S408;若否,执行步骤S409。
步骤S408,判断5G基站定位结果的距离偏差是否大于VSLAM定位结果的距离偏差减距离阈值,且小于VSLAM定位结果的距离偏差加距离阈值。若是,执行步骤S410;若否,执行步骤S409。
步骤S409,优化定位结果。
步骤S410,输出原5G基站定位结果。
示例性地,在室内定位开始时通过5G基站定位获取位置信息,并将其设置为VSLAM定位的初始位置,并将该结果记入历史定位寄存器;终端获取当前基站定位结果以及VSLAM定位结果;计算当前基站定位结果与历史定位寄存器中位置的距离、方向角等;计算当前VSLAM定位结果与历史定位寄存器中位置的距离、方向角等;判断基站定位结果与历史定位寄存器的距离差、方向角差等与VSLAM定位结果与历史位置定位寄存器的距离差、方向角差进行比较;终端对决策参数进行判断匹配,为加快判定速度,采用条件判定或决策树方法判定位置优化的执行步骤。满足优化判定条件的终端执行定位结果优化操作,并将优化后的位置点作为基站定位的最终结果,并将该结果记入历史定位寄存器中,否则将原5G基站定位结果作为最终结果。
在执行判断时,本实施例将方向角变化阈值确定为90度,在正北方为0/360度,正西方为90度的场景下时,当VSLAM定位结果的方位角偏差为正北方向,那么确定出的范围是0度至90度和270度至360度,如果5G基站定位结果的方位角偏差为正南方(180度)或西偏南30度(120度)或东偏南45度(225度)等情况,则确定5G基站定位结果的方向角偏差不在范围内,需要优化5G基站定位结果。
本实施例中,通过融合VSLAM定位结果对5G UTODA定位进行优化,使用VSLAM测距与方位角对5G UTDOA定位结果进行约束的方法提升室内定位精度。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的室内定位方法的室内定位装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个室内定位装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于室内定位方法的限定,在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中,如图5所示,提供了一种室内定位装置,包括:当前定位获取模块501、偏差信息确定模块502和室内定位确定模块503,其中:
当前定位获取模块501,用于获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
偏差信息确定模块502,用于确定当前基站定位信息和目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定当前环境定位信息和历史定位信息之间的第二偏差信息;
室内定位确定模块503,用于根据当前基站定位信息、当前环境定位信息、第一偏差信息和第二偏差信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,上述室内定位确定模块503,还用于根据第二偏差信息,确定当前偏差允许范围;在第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内的情况下,根据当前环境定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果;在第一偏差信息处于当前偏差允许范围内的情况下,根据当前基站定位信息,确定出目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,上述室内定位确定模块503,还用于将当前环境定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果;或者,获取当前基站定位信息对应的第一权重,以及当前环境定位信息对应的第二权重;按照第一权重和第二权重,对当前基站定位信息和当前环境定位信息进行融合处理,得到融合定位信息,作为目标对象的当前室内定位结果。
在其中一个实施例中,当前基站定位信息至少包括第一方向角和第一距离,当前环境定位信息至少包括第二方向角和第二距离,历史定位信息至少包括第三方向角和第三距离,第一偏差信息至少包括第一方向角与第三方向角之间的第一方向角偏差信息,以及第一距离与第三距离之间的第一距离偏差信息;第二偏差信息至少包括第二方向角与第三方向角之间的第二方向角偏差信息,以及第二距离与第三距离之间的第二距离偏差信息;上述室内定位确定模块503,还用于根据第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差允许范围,以及根据第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围;将当前方向角偏差允许范围和当前距离偏差允许范围,确定为当前偏差允许范围。
在其中一个实施例中,上述室内定位确定模块503,还用于在第一方向角偏差信息不处于当前方向角偏差允许范围内,或者在第一距离偏差信息不处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息不处于当前偏差允许范围内;在第一方向角偏差信息处于当前方向角偏差允许范围内,且第一距离偏差信息处于当前距离偏差允许范围内的情况下,确定第一偏差信息处于当前偏差允许范围内。
在其中一个实施例中,上述室内定位装置还包括初始化模块,用于获取目标对象在室内定位开始时刻的基站定位信息,作为初始基站定位信息;将初始基站定位信息,作为历史定位信息,以及将初始基站定位信息,作为目标对象的历史环境定位信息。
在其中一个实施例中,上述当前定位获取模块501,还用于根据历史环境定位信息,确定当前环境定位信息。
在其中一个实施例中,上述室内定位装置还包括历史定位更新模块,用于将历史定位信息替换为当前室内定位结果,得到目标对象的新的历史定位信息。
上述室内定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种室内定位方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种室内定位方法,其特征在于,所述方法包括:
获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果,包括:
根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围;
在所述第一偏差信息不处于所述当前偏差允许范围内的情况下,根据所述当前环境定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果;
在所述第一偏差信息处于所述当前偏差允许范围内的情况下,根据所述当前基站定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前环境定位信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果,包括:
将所述当前环境定位信息,作为所述目标对象的当前室内定位结果;
或者,
获取所述当前基站定位信息对应的第一权重,以及所述当前环境定位信息对应的第二权重;
按照所述第一权重和所述第二权重,对所述当前基站定位信息和所述当前环境定位信息进行融合处理,得到融合定位信息,作为所述目标对象的当前室内定位结果。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当前基站定位信息至少包括第一方向角和第一距离,所述当前环境定位信息至少包括第二方向角和第二距离,所述历史定位信息至少包括第三方向角和第三距离,所述第一偏差信息至少包括所述第一方向角与所述第三方向角之间的第一方向角偏差信息,以及所述第一距离与所述第三距离之间的第一距离偏差信息;所述第二偏差信息至少包括所述第二方向角与所述第三方向角之间的第二方向角偏差信息,以及所述第二距离与所述第三距离之间的第二距离偏差信息;
所述根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围,包括:
根据所述第二方向角偏差信息和预设方向角变化阈值,确定当前方向角偏差允许范围,以及根据所述第二距离偏差信息和预设距离变化阈值,确定当前距离偏差允许范围;
将所述当前方向角偏差允许范围和所述当前距离偏差允许范围,确定为所述当前偏差允许范围。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在根据所述第二偏差信息,确定当前偏差允许范围之后,还包括:
在所述第一方向角偏差信息不处于所述当前方向角偏差允许范围内,或者在所述第一距离偏差信息不处于所述当前距离偏差允许范围内的情况下,确定所述第一偏差信息不处于所述当前偏差允许范围内;
在所述第一方向角偏差信息处于所述当前方向角偏差允许范围内,且所述第一距离偏差信息处于所述当前距离偏差允许范围内的情况下,确定所述第一偏差信息处于所述当前偏差允许范围内。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息之前,还包括:
获取所述目标对象在室内定位开始时刻的基站定位信息,作为初始基站定位信息;
将所述初始基站定位信息,作为所述历史定位信息,以及将所述初始基站定位信息,作为所述目标对象的历史环境定位信息;
所述获取室内场景中目标对象在当前时刻的当前基站定位信息和当前环境定位信息,包括:
根据所述历史环境定位信息,确定所述当前环境定位信息。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果之后,还包括:
将所述历史定位信息替换为所述当前室内定位结果,得到所述目标对象的新的历史定位信息。
8.一种室内定位装置,其特征在于,所述装置包括:
当前定位获取模块,用于获取室内场景中目标对象的当前基站定位信息和当前环境定位信息;
偏差信息确定模块,用于确定所述当前基站定位信息和所述目标对象的历史定位信息之间的第一偏差信息,以及确定所述当前环境定位信息和所述历史定位信息之间的第二偏差信息;
室内定位确定模块,用于根据所述当前基站定位信息、所述当前环境定位信息、所述第一偏差信息和所述第二偏差信息,确定出所述目标对象的当前室内定位结果。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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