地磁定位方法、存储介质以及计算机设备与流程

1.本发明涉及地磁定位技术领域，尤其涉及一种地磁定位方法、存储介质以及计算机设备。


背景技术：

2.理论上，由地球内核作用产生的地磁场相对稳定，在不同位置上的差异非常微小。但由于金属物的干扰，特别在穿过室内建筑的钢筋混凝土、电子设备时，原有的磁场就会被建筑物内金属物质干扰扭曲产生磁场异常，并在室内形成了具有独特变化规律的室内磁场，只要建筑物内的金属结构不发生结构性改变，室内磁场也将保持稳定。在现有技术中，基于地磁的室内定位技术正是利用室内磁场在空间上的变化差异，通过对比辨认不同位置的磁场信号强度确定出用户在空间的绝对位置。随着低成本微机电系统(micro-electro-mechanical system，简称mems)的快速发展，主流的智能手机及安全帽等可穿戴设备可以使用其装备的磁力计获取室内的地磁信息，通过将获取的地磁异常信息作为位置指纹或地磁基准，利用一定的匹配算法即可实现室内人员的定位。
3.但是，现有技术中，在进行定位时，应用的地磁数据维数较少，仅使用地磁模值来进行匹配误差较大，无法准确定位室内工作人员的位置以及安全帽的配带是否正确。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种地磁定位方法、存储介质以及计算机设备。
5.一种地磁定位方法，方法包括：
6.获取室内的基准地磁数据；
7.对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据；
8.根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征；
9.获取定位地磁数据；以及，
10.根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置。
11.可选地，获取室内的基准地磁数据，具体包括：
12.获取室内用于采集地磁数据的实际面积；
13.根据实际面积划分出多条采集路线；以及，
14.根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据。
15.可选地，根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据，具体包括：
16.从多条采集路线中选取多个基准坐标，多个基准坐标包括每一条采集路线的起点坐标、终点坐标和拐点坐标；
17.根据多个基准坐标依次采集每一条采集线路的地磁数据得到多个基准坐标的地磁强度；
18.当采集每一个基准坐标的地磁数据时，记录经过基准坐标的标记时间；以及，
19.根据标记时间和多个基准坐标的地磁强度得到基准地磁数据。
20.可选地，根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征，具体包括：
21.根据基准地磁数据和观测地磁数据得到载体姿态角；以及，
22.根据基准地磁数据、观测地磁数据和载体姿态角得到多维度特征。
23.可选地，基准地磁数据和观测地磁数据包括地磁强度和加速度，地磁强度包括三轴磁分量，加速度包括三轴加速度分量，载体姿态角包括俯仰角、横滚角和偏航角；
24.根据基准地磁数据和观测地磁数据得到载体姿态角，具体根据下述公式(1)：
[0025][0026]
其中，为俯仰角，为x轴加速度分量，为y轴加速度分量，为z轴加速度分量，θ为横滚角，ψ为偏航角，为x轴地磁强度分量，为y轴地磁强度分量，为z轴地磁强度分量。
[0027]
可选地，对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据，具体包括：
[0028]
根据基准地磁数据得到多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度；
[0029]
根据多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度得到插值函数的系数；
[0030]
根据插值函数的系数得到插值函数；
[0031]
根据观测坐标和插值函数得到观测坐标的地磁强度；以及，
[0032]
根据观测坐标和观测坐标的地磁强度得到观测地磁数据。
[0033]
可选地，根据观测坐标和插值函数得到观测坐标的地磁强度，具体根据下述公式(2)：
[0034][0035]
其中，f(x,y)为观测坐标的地磁强度，c0、c1、λi为插值函数的系数，(xi,yi)为基准坐标，(x,y)为观测坐标。
[0036]
可选地，根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置，具体包括：
[0037]
将多维度特征进行拆分得到多个地磁序列，每一个地磁序列代表一个室内的位置；
[0038]
将定位地磁数据和地磁序列进行匹配得到定位地磁数据在室内的具体位置。
[0039]
一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项方法的步骤。
[0040]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项方法的步骤。
[0041]
采用本发明实施例，具有如下有益效果：获取室内的基准地磁数据；根据基准地磁数据构建多维度特征；对多维度特征进行插值处理，得到多维度特征，这样能够利用地磁异
常信息作为位置指纹或地磁基准，从而实现室内人员的定位。进一步地，获取定位地磁数据；根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据的位置。本实施例中应用的地磁数据维数较多，不仅使用地磁模值，还包括载体姿态角，例如工作人员配带的安全帽的姿态角，利用多个维度对工作人员配带的安全帽进行定位，能够减少匹配误差，从而准确定位室内工作人员的位置以及确认工作人员的安全帽配带是否正确，保证室内电路维护工作的安全进行。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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。
[0043]
其中：
[0044]
图1为本发明第一个实施例中地磁定位方法的流程图；
[0045]
图2a为本发明第一个实施例中步骤s101的流程图；
[0046]
图2b为本发明第一个实施例中室内多条采集路线的示意图；
[0047]
图2c为本发明第一个实施例中lb算法下界函数示意图；
[0048]
图2d为本发明第一个实施例中地磁数据不同特征维数的定位误差示意图；
[0049]
图3为本发明第一个实施例中步骤s1013的流程图；
[0050]
图4为本发明第一个实施例中步骤s103的流程图；
[0051]
图5为本发明第一个实施例中步骤s102的流程图；
[0052]
图6为本发明第一个实施例中步骤s105的流程图；
[0053]
图7为本发明第一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
[0054]
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。
[0055]
请结合参看图1，其为本发明第一个实施例中地磁定位方法的流程图。其中,本发明实施例提供的地磁定位方法具体包括下面步骤。
[0056]
步骤s101，获取室内的基准地磁数据。在本实施例中，获取室内的图纸，根据室内的实际情况，来进行室内地磁数据的采集。为满足绘制大面积地磁基准图的需求，降低大范围内构建地磁基准图的工作量，在本实施例使用连续路径地磁采集方法。根据待采集区域的实际空间情况，在保证采集密度的前提下规划出采集路线，在本技术中采集路线由多条直线构成，并参照现有的数字平面地图，选取采集路线的起始点、拐点和终点等已知点作为标记点(mark point，mp)。请结合参看图2b，在本实施例中，mp1和mp2作为标记点进一步地，每一个标记点对应一个基准坐标，起始点对应起点坐标、拐点对应拐点坐标和终点。测试人员利用含有加速度传感器与地磁传感器的智能安全帽设备沿采集路线由首到尾匀速行走，
当经过路线的标记点时，记录下对应的时间。对标记点间的地磁指纹坐标进行线性插值，即可获得带有位置信息的地磁基准数据。具体请参照步骤s1011-步骤s1013。
[0057]
步骤s102，对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据。具体地，由于连续路径采集的地磁数据没有单点采集的丰富，地磁数据在不同区域上分布不均，可能影响后续地磁匹配的精度。在不增加数据采集工作量的前提下，为了提高地磁指纹密度，构建出覆盖整个区域均匀的地磁基准图，需要对地磁指纹进行空间插值。空间插值的关键就是利用已知点的数据推求出同一区域其它未知点的值，它不仅能弥补实测数据的稀疏，也不会额外增加数据采集的工作量，有效的完成地磁基准图的加密重构。具体请参照步骤s1021-步骤s1025。
[0058]
步骤s103，根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征。在本实施例中，地磁读数是在安全帽载体下产生，佩戴者姿态变化会造成地磁三轴读数的在同一位置发生改变，为了克服定位过程中小幅姿态变化造成的干扰，充分利用地磁数据三个分量，通过实时加速计信息和当前磁场强度计算载体姿态角，将地磁数据旋转至导航坐标系下，在不减少地磁特征的前提下保证地磁数据的稳定。将采集到的三个维度的地磁数据和三个维度的加速度数据进行处理，进一步地，利用基准地磁数据和观测地磁数据中的三维地磁数据得到五个维度的地磁数据。具体请参照步骤s1031-步骤s1032。
[0059]
步骤s104，获取定位地磁数据。在本实施例中，地磁定位的主要方法是通过序列匹配完成，其核心就是将实时构建的多维地磁序列与地磁基准图中的数据进行比较，选取轮廓最为接近的地磁序列对应的位置作为定位的结果；为保证定位过程中的实时性，使用一种基于下界函数(lower bounding，lb)的加速算法，在不影响定位精度的同时缩短计算时间。
[0060]
请结合参看图2c，本发明选取地磁特征的模值来计算下界距离。图2c中m1和m2分别是两条测试序列，u是根据地磁库中匹配序列m计算出的上包络线，l就是下包络线。由图2c可以看出，测试序列m处于上下包络线之间，它与匹配序列m的下界距离为0，而测试序列m2中某些区域超过了上下包络线，阴影部分就是计算出的下界距离。由于上下包络线中的元素与测试序列中的元素相对应，因此不容易出现漏报。通过lb算法计算两序列近似距离的算法复杂度为o(n)，仅为dtw算法的1/q，设置一个阈值，将下界距离大于该阈值的匹配序列排除，仅对测试序列与可能最优的匹配序列进行的dtw比较，这样就能有效的缩短匹配定位的时间，从而提高对室内工作人员的定位效率。
[0061]
步骤s105，根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置。在本实施例中，为实现定位过程中测试序列与地磁基准图中序列的比对，需要将其以滑动窗口的方式进行拆分，以地磁数据库建立为例，当地磁基准图中序列长度满足要求时就把该段序列截取，并把序列最后一个地磁所对应的坐标作为该段序列的位置标签，之后向后滑动一定的长度，继续重复上面的步骤，最终构建出一个地磁序列库，进一步的，将测试序列地磁序列库中的各条地磁序列进行相似性匹配来寻找最佳的匹配结果。具体请参照步骤s1051-步骤s1052。
[0062]
结合图2d误差累计分布图可以看出，不同维度特征下的地磁定位结果误差在两米以内概率的概率分别为58.62％、65.52％、75.86％和100％，本发明实施了中使用了具有5个维度的定位数据，通过增加地磁特征的维度，来提高室内工作人员定位的精度。
[0063]
采用本发明实施例，通过获取室内的基准地磁数据；根据基准地磁数据构建多维度特征；对多维度特征进行插值处理，得到多维度特征，这样能够利用地磁异常信息作为位置指纹或地磁基准，从而实现室内人员的定位。进一步地，获取定位地磁数据；根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据的位置。本实施例中应用的地磁数据维数较多，不仅使用地磁模值，还包括载体姿态角，例如工作人员配带的安全帽的姿态角，利用多个维度对工作人员配带的安全帽进行定位，能够减少匹配误差，从而准确定位室内工作人员的位置以及确认工作人员的安全帽配带是否正确，保证室内电路维护工作的安全进行。
[0064]
请结合参看图2a，其为本发明第一个实施例中步骤s101的流程图。其中,步骤s101，获取室内的基准地磁数据，具体包括下面步骤。
[0065]
步骤s1011，获取室内用于采集地磁数据的实际面积。在本实施例中，不同的室内环境有不同的地磁环境，根据预先获取的室内的地图数据以及室内的地磁环境。
[0066]
步骤s1012，根据实际面积划分出多条采集路线。具体请结合参照图2b，根据室内实际的结构组建多条直线的采集路线，具体地，在保证采集密度的前提下规划出采集路线，在本实施例中，采集路线由多条直线构成，多条直线之间的关系可能是平行也可能是相交，进一步地，并参照现有的数字平面地图，选取采集路线的起始点、拐点和终点等已知点作为标记点(mark point，mp)，进一步地，每一个标记点对应一个基准坐标，起始点对应起点坐标、拐点对应拐点坐标和终点。
[0067]
步骤s1013，根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据。具体地，测试人员利用含有加速度传感器与地磁传感器的智能安全帽设备沿采集路线由首到尾匀速行走，当经过路线的标记点时，记录下对应的坐标和时间。
[0068]
请结合参看图3，其为本发明第一个实施例中步骤s1013的流程图。其中,步骤s1013，根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据，具体包括下面步骤。
[0069]
步骤s301，从多条采集路线中选取多个基准坐标，多个基准坐标包括每一条采集路线的起点坐标、终点坐标和拐点坐标。具体请结合参照图2b，第一实施例提供的地磁定位方法中，基准地磁数据包括地磁强度和加速度，地磁强度包括三轴磁分量，加速度包括三轴加速度分量，载体姿态角包括俯仰角、横滚角和偏航角，进一步地，根据基准地磁数据得到载体姿态角，具体根据下述公式(1)：
[0070][0071]
其中，为俯仰角，为x轴加速度分量，为y轴加速度分量，为z轴加速度分量，θ为横滚角，ψ为偏航角，为x轴地磁强度分量，为y轴地磁强度分量，为z轴地磁强度分量。
[0072]
步骤s302，根据多个基准坐标依次采集每一条采集线路的地磁数据得到多个基准坐标的地磁强度。具体地，采集的地磁的工作人员根据线路的标号依次对室内环境中的地磁进行采集。
[0073]
步骤s303，当采集每一个基准坐标的地磁数据时，记录经过基准坐标的标记时间。在本实施例中，标记点的标记坐标和与标记点对应的标记时间，都是室内地磁构建过程中的标记，有助于建立室内地磁数据的基准坐标系。
[0074]
步骤s304，根据标记时间和多个基准坐标的地磁强度得到基准地磁数据。具体请结合参照图2b，标记点间的地磁指纹坐标进行线性插值的公式(1.1.1)和(1.1.2)如下：
[0075][0076][0077]
其中，为采集路线中标记点的已知位置，posi是地磁基准图中的待确定坐标的指纹点，magi为行走时地磁传感器记录的实测值，fp1、fp2、fp3、fpi代表了地磁基准图中一个完整的地磁指纹，地磁指纹为在室内用于识别具体位置的。
[0078]
请结合参看图4，其为本发明第一个实施例中步骤s103的流程图。其中,步骤s103，根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征，具体包括下面步骤。
[0079]
步骤s1031，根据基准地磁数据和观测地磁数据得到载体姿态角。根据上述步骤中计算的载体姿态角，将其转换为方向余弦矩阵具体根据下述公式(1.2.1)。
[0080][0081]
步骤s1032，根据基准地磁数据、观测地磁数据和载体姿态角得到多维度特征。获取多维度特征具体根据下述公式(1.2.2)(1.2.3)(1.2.4)(1.2.5)：
[0082][0083][0084][0085][0086]
根据上述步骤得到的旋转后坐标系下的三轴磁分量、水平磁场强度和磁场强度模值为地磁的特征信息，构建出任意一点五维地磁向量也就是多维度特征。
[0087]
请结合参看图5，其为本发明第一个实施例中步骤s102的流程图。其中,步骤s102，对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据，具体包括下面步骤。
[0088]
步骤s1021，根据基准地磁数据得到多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度。
[0089]
步骤s1022，根据多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度得到插值函数的系数。
[0090]
步骤s1023，根据插值函数的系数得到插值函数。
[0091]
步骤s1024，根据观测坐标和插值函数得到观测坐标的地磁强度。
[0092]
步骤s1025，根据观测坐标和观测坐标的地磁强度得到观测地磁数据。
[0093]
在本实施例中，空间插值的关键就是利用已知点的数据推求出同一区域其它未知点的值，它不仅能弥补实测数据的稀疏，也不会额外增加数据采集的工作量，有效的完成地磁基准图的加密重构。具体地，第一实施例提供的地磁定位方法中，根据多维度特征得到多个已知点和与多个已知点对应的多个地磁强度，具体根据下述公式(2)：
[0094][0095]
其中，f(x,y)为观测地磁强度，c0、c1、λi为插值函数的系数，(xi,yi)为基准坐标，(x,y)为观测坐标。根据上述步骤求解插值函数系数就是一个求最小二乘解的过程，当插值函数系数c0、c1和λi确定后，具体地，分别将已知的基准坐标和基准地磁数据代入公式计算出c0、c1和λi。然后只要输入待插值点的坐标，也就是观测坐标，即可求出对应的观测地磁数据，从而得到观测地磁数据。进一步地，根据基准地磁数据和观测地磁数据构建出区域地磁基准图。
[0096]
请结合参看图6，其为本发明第一个实施例中步骤s105的流程图。其中,步骤s105，根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置，具体包括下面步骤。
[0097]
步骤s1051，将多维度特征进行拆分得到多个地磁序列，每一个地磁序列代表一个室内的位置。上述步骤为实现定位过程中测试序列与地磁基准图中序列的比对，需要将其以滑动窗口的方式进行拆分，以地磁数据库建立为例，当地磁基准图中序列长度满足要求时就把该段序列截取，并把序列最后一个地磁所对应的坐标作为该段序列的位置标签，之后向后滑动一定的长度，继续重复上面的步骤，最终构建出一个地磁序列库magarray＝{m1,m2,m3,...,m
l
}。
[0098]
步骤s1052，将定位地磁数据和地磁序列进行匹配得到定位地磁数据在室内的具体位置。具体地，在定位过程中，将测试序列与根据上述步骤得到的地磁序列库中的各条地磁序列进行相似性匹配来寻找最佳的匹配结果。进一步地，考虑由于工作人员行走速度或采样频率的影响，即使在相同路径下采集的地磁序列其长度也不一致，同时匹配的地磁序列每个元素具有5维的特征，因此使用多维的dtw算法来进行地磁序列相似度计算。
[0099]
进一步地，多维dtw算法的计算过程主要分为两步，第一步，计算两个地磁序列中各元素多维特征间的距离，构成距离矩阵，这一步也是多维dtw算法与dtw算法的区别，具体计算公式(1.5.1)如下：
[0100][0101]
其中，d(i,j)是测试序列第i个元素与地磁库中匹配序列第j个元素的距离，n是测试序列的长度，q是地磁库中匹配序列的长度，s是地磁序列中每个元素的特征维度，在本实施例中等于5。
[0102]
第二步，计算出两地磁序列的距离矩阵后，从距离矩阵的(1,1)位置处出发到(n,q)位置结束，其中l是预设的长度，在实际应用中根据室内的面积进行设定，在其中找出一
条累计距离最短的路径。由于在路径搜索过程的连续性和单调性中，(i,j)的前一个格点只可能是(i-1,j)、(i-1,j-1)或(i,j-1)中的一个，路径的累计距离计算公式(1.5.2)为：
[0103]
d(i,j)＝d(i,j)+min{d(i-1,j),d(i-1,j-1),d(i,j-1)}
ꢀꢀ
(1.5.2)
[0104]
最终，d(n,q)就是两个地磁序列间的累计距离，d(n,q)的值越小，两个地磁序列的相似度越高。
[0105]
根据上述步骤计算测试地磁序列与地磁数据库中每一条序列是否匹配，时间消耗非常巨大，为了保证定位过程中的实时性，缩短计算时间，使用lb算法在不改变两地磁序列匹配搜索空间的前提下，先通过一种较快的近似方法计算测试地磁序列与地磁数据库中各序列的下界距离，通过排除数据库中大部分不可能最优的匹配序列，仅对剩下的序列再使用多维dtw算法进行逐个比较，以此来减小计算过程中的时耗。进一步地，使用的lb算法公式(1.5.3)(1.5.4)(1.5.5)具体如下：
[0106][0107]
ui＝max(m
i-r
:m
i+r
)
ꢀꢀ
(1.5.4)
[0108]
li＝min(m
i-r
:m
i+r
)
ꢀꢀ
(1.5.5)
[0109]
其中，lb(m,m)就是测试序列m和地磁数据库中匹配序列m的下界距离，n是测试序列的长度，ui是测试序列中第i个元素的上界，li是测试序列中第i个元素的下界，r是窗口长度，在这里设置为3。
[0110]
根据上述步骤计算出测试序列与地磁数据库中所有序列的多维dtw距离后，选取出距离最小的k个匹配序列，对这k个序列的坐标进行加权平均，考虑到这k个序列中可能有离群点的混入，剔除k个序列中与加权平均坐标距离最远的点，对剩下的序列坐标进行二次加权平均，即可求出测试序列对应的定位结果。
[0111]
进一步地，加权平均的计算公式(1.5.6)如下：
[0112][0113]
其中，di是被选中的第i个匹配序列的dtw距离，posmi是该匹配序列的坐标，pos是加权平均后的位置。
[0114]
本实施例应用于在电力工作中，在实际应用中以电力工作人员使用的安全帽为应用产品，也就是智能安全帽。智能安全帽对于人员的连续跟踪定位，能够提供及时的定位数据以及精确地位置坐标。本实施例这种连续路径地磁采集的方法在完成地磁数据采集的同时，还降低数据采集的工作量。同时，为避免地磁数据维数较少，仅使用地磁模值来进行匹配误差较大，结合安全帽佩戴时的姿态，构建出多维地磁特征，并引入径向基空间插值法完成地磁基准图构建。从而准确快速的构建室内地磁坐标系。
[0115]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述的任一项方法的步骤。具体地，所述的程序可存储
于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0116]
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述步骤。
[0117]
请结合参看图7，其为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图。计算机设备900包括存储器910和处理器920，存储器910存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器920执行上述任一项方法的步骤。
[0118]
计算机设备900还包括通过系统总线930连接的处理器920、存储器910和网络接口940。其中，存储器910包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备900的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器920执行时，可使得处理器920实现地磁定位方法。该内存储器910中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行地磁定位方法。
[0119]
其中，存储器910至少包括一种类型的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器910在一些实施例中可以是计算机设备900的内部存储单元，例如计算机设备900的硬盘。存储器910在另一些实施例中也可以是计算机设备900的外部存储设备，例如计算机设备900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字卡(secure digital，sd)，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器910还可以既包括计算机设备900的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器910不仅可以用于存储安装于计算机设备900的应用软件及各类数据，例如地磁定位方法的计算机程序等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，例如地磁定位方法执行产生的数据等。处理器920在一些可行的实施例中可以中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0120]
具体地，处理器920执行地磁定位方法的计算机程序以控制计算机设备900实现地磁定位方法。
[0121]
进一步地，计算机设备900还可以包括系统总线930可以是外设部件互连标准总线(peripheral component interconnect，简称pci)或扩展工业标准结构总线(extended industry standard architecture，简称eisa)等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的
总线。
[0122]
具体地，计算机设备900还可以包括网络接口940网络接口可选的可以包括有线网络接口和/或无线网络接口(如wi-fi网络接口、蓝牙网络接口等)，通常用于在计算机设备900与其他设备之间建立通信连接，例如，计算机设备900与波形显示设备之间的通信连接。
[0123]
在另一些可行的实施例中，计算机设备900还可以包括显示组件(图未示)。显示组件可以是led(light emitting diode，发光二极管)显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示组件也可以适当的称为显示装置或显示单元，用于显示在计算机设备900中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
[0124]
图7仅示出了具有组件910-940以及实现地磁定位方法的计算机设备900，本领域技术人员可以理解的是，图7示出的结构并不构成对计算机设备900的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。由于计算机设备900采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
[0125]
此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本发明的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
[0126]
本发明公开了一种改进的适用于智能安全帽人员定位的地磁定位方法。在室内地磁数据采集和基准图的构建中，结合安全帽佩戴时的姿态，构建出多维地磁特征，并引入径向基于空间插值法来完成地磁基准图构建。通过连续路径地磁采集，降低数据采集的工作量。考虑到采集的地磁数据维数较少，仅使用地磁强度z值来匹配误差较大，结合惯性传感器使用时的姿态，构建出多维地磁特征；在磁场匹配定位中，针对地磁采样频率快，数据量大，定位过程计算成本较高的问题，本发明公开的一种加速匹配方法在不影响定位精度的前提下，可有效缩小匹配范围，降低计算成本，最后通过改进的多维动态时间规整匹配算法可计算出行人最终位置。本发明方法具有低成本、高精度、抗干扰能力强等优点，可与电力行业安全帽结合，在室内电力系统人员安全管控中具有广阔的应用前景。
[0127]
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。
[0128]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0129]
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。
[0130]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保
护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。