一种新型的室内定位系统以及基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法与流程

本发明属于室内定位技术领域，更具体地说，尤其涉及一种新型的室内定位系统。同时，本发明还涉及一种基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法。

背景技术：

目前，室内人员定位跟踪系统包括定位标签、定位传感器、全厂rfid定位、wifi定位、gps定位、网络交换机和定位引擎模块。定位传感器采集定位单元的标签信息、并将标签信息通过网络交换机发送到定位引擎模块。

这些定位技术存在的普遍缺点是：

(1)定位精度差。如通过wifi定位，其精准度一般只能达到3米以内。gps信号在室内无信号。

(2)容易被干扰。由于室内环境的相对狭小和封闭，很多情况下无线信号无法实现视距内的直接传输，墙壁、挡板、楼层对无线信道的传播影响很大，其它电器设备的噪声也会影响无线信号的传播，这就是所谓的非视距误差。同时，室内的声音、或者电器设备的噪音，会对无线信号造成干扰，进而影响定位的精准度。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中室内定位精准度低、部署条件复杂等容易被干扰问题，而提出的一种新型的室内定位系统以及基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型的室内定位系统，包括陀螺仪、定位标签模块、摄像头和后台服务端，所述定位标签模块的信号输出端与摄像头的信号输入端无线连接，所述摄像头的信号输出端与后台服务端的信号输入端无线连接，所述陀螺仪的信号输出端与后台服务端的信号输入端连接。

优选的，所述摄像头的内部设有无线通讯模块。

优选的，所述后台服务端为智能手机或者平板电脑或者计算机。

本发明还提供一种基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法，包括如下步骤：

s1、在房间的入口处，放置定位标签模块，当用户经过房间时，摄像头会记录下用户经过门口的画面及时间，摄像头将拍摄到的定位标签画面，传递到后台服务端；

s2、后台服务端根据拍摄画面所得到的景深及标签大小、位置，计算得出用户距离标签的直线距离与夹角，进而推算出用户对于该房间的相对位置，以及当前视频模块的高度h；

s3、用户进入房间后，通过陀螺仪，计算出用户的行走方向及距离，推算出用户所在房间的相对位置p1；

s4、当人员在房间内行走时，摄像头捕捉当前的视频画面，并传回给后台服务端；

s5、后台服务端包含了当前房间的基本框架三维模型，如梁、柱、门、窗等，并且与当前为1:1比例；

s6、后台服务端接收到摄像头传递的二维画面后，结合当前陀螺仪所得到的大致定位信息c1，在将二维画面与三维模型进行对比，通过当前画面与三维模型，推算出当前用户在三维模型中的位置，进而该人员在房间中的位置p2(p2＝l1∩c1)；

s7、在室内放置定位标签，定位标签由固定尺寸的圆球构成，当摄像头拍摄到房间内的定位标签时，可以根据识别到的圆球标签大小，计算出人员与标签的相对距离l2；

s8、根据l2的值对室内人员定位进行二次校正，得出当前人员实际位置为p(p＝l1∩c1∩l2)。

本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种新型的室内定位系统以及基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法，通过定位标签模块定位，记录下用户经过门口或者房间内人走动的画面及时间以及陀螺仪所得到的大致定位信息，然后将二维画面与三维模型进行对比，推算出当前用户在室内的位置，解决了室内定位精度差、定位范围小、抗干扰能弱的问题。

附图说明

图1为本发明的室内定位系统架构图；

图2为本发明的总体流程示意图；

图3为本发明的推送流程示意图；

图4为本发明的推送结果图。

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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

如图1所示，一种新型的室内定位系统，包括陀螺仪、定位标签模块、摄像头和后台服务端，所述摄像头的内部设有无线通讯模块，所述后台服务端为智能手机或者平板电脑或者计算机，所述定位标签模块的信号输出端与摄像头的信号输入端无线连接，所述摄像头的信号输出端与后台服务端的信号输入端无线连接，所述陀螺仪的信号输出端与后台服务端的信号输入端连接。

如图2-4所示，本发明还提供一种基于陀螺仪和视频分析的室内双向二次校正定位方法，包括如下步骤：

s1、按照当前房间1：1比例建立对应三维模型；在房间的入口处，放置定位标签模块，当用户经过房间时，摄像头会记录下用户经过门口的画面及时间，摄像头将拍摄到的定位标签画面，传递到后台服务端；

s2、后台服务端根据拍摄画面所得到的景深及标签大小、位置，计算得出用户距离标签的直线距离与夹角，进而推算出用户对于该房间的相对位置，以及当前视频模块的高度h；

s3、用户进入房间后，通过陀螺仪，计算出用户的行走方向及距离，推算出用户所在房间的相对位置p1；

s4、当人员在房间内行走时，摄像头捕捉当前的视频画面，并传回给后台服务端；

s5、后台服务端包含了当前房间的基本框架三维模型，如梁、柱、门、窗等，并且与当前为1:1比例；

s6、后台服务端接收到摄像头传递的二维画面后，结合当前陀螺仪所得到的大致定位信息c1，在将二维画面与三维模型进行对比，通过当前画面与三维模型，推算出当前用户在三维模型中的位置，进而该人员在房间中的位置p2(p2＝l1∩c1)；

s7、在室内放置定位标签，定位标签由固定尺寸的圆球构成，当摄像头拍摄到房间内的定位标签时，可以根据识别到的圆球标签大小，计算出人员与标签的相对距离l2；

s8、根据l2的值对室内人员定位进行二次校正，得出当前人员实际位置为p(p＝l1∩c1∩l2)。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型的室内定位系统，包括陀螺仪、定位标签模块、摄像头和后台服务端，所述定位标签模块的信号输出端与摄像头的信号输入端无线连接，所述摄像头的信号输出端与后台服务端的信号输入端无线连接，所述陀螺仪的信号输出端与后台服务端的信号输入端连接。本发明通过定位标签模块定位，记录下用户经过门口或者房间内人走动的画面及时间以及陀螺仪所得到的大致定位信息，然后将二维画面与三维模型进行对比，推算出当前用户在室内的位置，解决了室内定位精度差、定位范围小、抗干扰能弱的问题。

技术研发人员：刘鹏;黄泽伟;范荣;吕荣武;温金龙
受保护的技术使用者：深圳鹏锐信息技术股份有限公司
技术研发日：2017.03.01
技术公布日：2017.07.14