基于圖像和WiFi信號的智能手機多模態(tài)位置感知研究
發(fā)布時間:2021-09-12 18:55
隨著終端設備的性能日趨豐富、基于位置服務的傳感技術的成熟,以及各類定位導航應用的普及,位置感知技術在移動計算時代占據關鍵地位,具備巨大潛能。其中,穩(wěn)定精準地為用戶提供位置信息的室內感知和定位可以帶來智慧的服務體驗。目前室內位置感知的技術方法都難以兼顧高定位準確度和低部署成本,用于位置服務的各傳感模式不同程度上會受室內用戶活動的動態(tài)干擾,而高精度、易部署、健壯性強的位置服務恰是室內增強現(xiàn)實、建筑導航以及地圖重建等新型主流應用的關鍵需求。本文創(chuàng)新地提出了通過WiFi信號和圖像增強基于慣性傳感的室內位置感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用多模態(tài)感測思路,在室內環(huán)境下能夠為用戶提供準確度高、穩(wěn)定性強、設備成本低的位置感知服務,其在特征稀疏的環(huán)境中仍表現(xiàn)良好。本文首先對提出的室內位置感知方案建立模型,在此基礎上提出有效算法進行模型計算,從而獲取距離和方位信息,并進一步地討論和實驗驗證了多人室內環(huán)境下的感知及定位方案。本文的主要貢獻包括:(1)展示了通過智能手機的單目攝像頭、慣性傳感器以及WiFi信號,基于室內場景數據和用戶運動信息構建多模態(tài)傳感,進而增強室內位置感知的解決方案的可行性。并設計了在定位感知基礎上可...
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
室內位置服務市場按行業(yè)需求劃分示意圖
南京航空航天大學碩士學位論文往也比較便捷。而一旦上升到厘米級,甚至毫米級的定位精度,成本就會大幅對定位精度要求較高的場景。因此依靠單一的定位技術無法覆蓋全部的區(qū)域,本及可實施性之間的普遍矛盾。多模態(tài)感知條件下的多傳感融合算法一定程度的單一位置感知技術的局限,通?梢詫崿F(xiàn)更高的室內定位精度,但多模態(tài)的要考慮系統(tǒng)多類信號源的特征融合程度,考慮感知和定位準確度與計算和部署衡,而這恰好是公共場所三維(3-Dimensional ,3D)重建或增強現(xiàn)實的重要,進一步地普適性強的融合位置感知技術有待探索。本文的研究考慮利用智能頭和無線 CSI 信號來增強基于智能手機內置 IMU 傳感器的室內位置感知,普遍及定位對慣性測量單元的硬件要求較高,專用傳感器的部署會帶來額外的系統(tǒng)用戶普遍攜帶的移動設備,盡管基于智能手機內置傳感器的運動和位置測量總,但是短時間內它仍能表征一部分粗略的用戶運動和位置信息,所以本文考慮更細粒度的無線 CSI 感知的方式提供更豐富的場景信息和運動信息。在本文的系拒絕提供室內圖像的采集,會變?yōu)閮H有 IMU 傳感器和無線信號判斷運動數據和,盡管精度有所降低,但是仍能保證基本的動作和位置估量。
南京航空航天大學碩士學位論文 IMU 傳感的影響多模態(tài)室內位置感知模型的智能手機作用部分,如圖 3.2 所示,基于彈簧的原理,一個重物兩邊有彈簧固定,如果有加速度變,這類位置的改變通過電信號的輸出變化來反映,表征為運慣性傳感單元的工作原理是首先通過敏感元件將運動產生的加其次將上述變化模式作為輸出進入前置放大電路,然后經由調,最后通過模數轉換得到數字信號,以此表征慣性單元載體的內活動時,用戶處于靜止或者非靜止狀態(tài)下,加速度數據的差度計進行展現(xiàn)。以此類推,當用戶執(zhí)行不同類別的運動時(比如的加速度隨時間的變化不同,其活動狀況在加速度計上的表現(xiàn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于手機app的室內導航系統(tǒng)的設計與開發(fā)[J]. 李毅,張廣斌,張健,楊悅,吳磊. 電子設計工程. 2017(24)
[2]大數據在智能建筑行業(yè)的未來可期[J]. 楊兆寰. 智能建筑. 2017(08)
[3]論室內定位的當前概況與建議[J]. 晏子含. 科技展望. 2017(06)
[4]基于視覺的目標定位技術的研究進展[J]. 趙霞,袁家政,劉宏哲. 計算機科學. 2016(06)
[5]基于WiFi與移動智能終端的室內定位方法綜述[J]. 石高濤,王伯遠,吳斌. 計算機工程. 2015(09)
[6]基于WSN的射頻定位技術[J]. 王振朝,曹永青,韋子輝. 河北大學學報(自然科學版). 2013(05)
[7]帶減振器機抖激光陀螺慣性測量單元標定方法研究[J]. 吳賽成,秦石喬,王省書,胡春生. 國防科技大學學報. 2011(02)
[8]普適環(huán)境室內定位系統(tǒng)研究[J]. 梁韻基,周興社,於志文,倪紅波. 計算機科學. 2010(03)
[9]基于方位角和多普勒的機動目標無源定位跟蹤可觀測條件[J]. 占榮輝,王玲,萬建偉. 國防科技大學學報. 2007(01)
[10]基于DSP的MIMU/GPS組合導航系統(tǒng)研究[J]. 黃麗斌,周百令,單茂華. 中國慣性技術學報. 2003(03)
博士論文
[1]基于室內位置與多維情境的人類活動識別方法研究[D]. 劉克強.中國礦業(yè)大學 2017
[2]基于單目視覺的目標識別與定位研究[D]. 馮春.南京航空航天大學 2013
[3]身體域無線通信表征精度提升技術[D]. 楊曉東.西安電子科技大學 2012
碩士論文
[1]多體系亞米級室內定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 黃璐.哈爾濱工程大學 2017
[2]基于智能手機平臺的地磁室內定位系統(tǒng)[D]. 謝宏偉.南京大學 2015
[3]視頻序列中動態(tài)目標的檢測、定位與跟蹤技術研究[D]. 趙振杰.南開大學 2015
[4]基于Kinect增強現(xiàn)實的虛實注冊與遮擋技術研究[D]. 易柳.華中科技大學 2015
[5]基于位置指紋的WiFi室內定位技術研究[D]. 秦泗明.電子科技大學 2013
[6]基于中移動WLAN熱點實現(xiàn)室內定位的研究[D]. 季曉杰.上海交通大學 2011
本文編號:3394765
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
室內位置服務市場按行業(yè)需求劃分示意圖
南京航空航天大學碩士學位論文往也比較便捷。而一旦上升到厘米級,甚至毫米級的定位精度,成本就會大幅對定位精度要求較高的場景。因此依靠單一的定位技術無法覆蓋全部的區(qū)域,本及可實施性之間的普遍矛盾。多模態(tài)感知條件下的多傳感融合算法一定程度的單一位置感知技術的局限,通?梢詫崿F(xiàn)更高的室內定位精度,但多模態(tài)的要考慮系統(tǒng)多類信號源的特征融合程度,考慮感知和定位準確度與計算和部署衡,而這恰好是公共場所三維(3-Dimensional ,3D)重建或增強現(xiàn)實的重要,進一步地普適性強的融合位置感知技術有待探索。本文的研究考慮利用智能頭和無線 CSI 信號來增強基于智能手機內置 IMU 傳感器的室內位置感知,普遍及定位對慣性測量單元的硬件要求較高,專用傳感器的部署會帶來額外的系統(tǒng)用戶普遍攜帶的移動設備,盡管基于智能手機內置傳感器的運動和位置測量總,但是短時間內它仍能表征一部分粗略的用戶運動和位置信息,所以本文考慮更細粒度的無線 CSI 感知的方式提供更豐富的場景信息和運動信息。在本文的系拒絕提供室內圖像的采集,會變?yōu)閮H有 IMU 傳感器和無線信號判斷運動數據和,盡管精度有所降低,但是仍能保證基本的動作和位置估量。
南京航空航天大學碩士學位論文 IMU 傳感的影響多模態(tài)室內位置感知模型的智能手機作用部分,如圖 3.2 所示,基于彈簧的原理,一個重物兩邊有彈簧固定,如果有加速度變,這類位置的改變通過電信號的輸出變化來反映,表征為運慣性傳感單元的工作原理是首先通過敏感元件將運動產生的加其次將上述變化模式作為輸出進入前置放大電路,然后經由調,最后通過模數轉換得到數字信號,以此表征慣性單元載體的內活動時,用戶處于靜止或者非靜止狀態(tài)下,加速度數據的差度計進行展現(xiàn)。以此類推,當用戶執(zhí)行不同類別的運動時(比如的加速度隨時間的變化不同,其活動狀況在加速度計上的表現(xiàn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于手機app的室內導航系統(tǒng)的設計與開發(fā)[J]. 李毅,張廣斌,張健,楊悅,吳磊. 電子設計工程. 2017(24)
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[3]論室內定位的當前概況與建議[J]. 晏子含. 科技展望. 2017(06)
[4]基于視覺的目標定位技術的研究進展[J]. 趙霞,袁家政,劉宏哲. 計算機科學. 2016(06)
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[6]基于WSN的射頻定位技術[J]. 王振朝,曹永青,韋子輝. 河北大學學報(自然科學版). 2013(05)
[7]帶減振器機抖激光陀螺慣性測量單元標定方法研究[J]. 吳賽成,秦石喬,王省書,胡春生. 國防科技大學學報. 2011(02)
[8]普適環(huán)境室內定位系統(tǒng)研究[J]. 梁韻基,周興社,於志文,倪紅波. 計算機科學. 2010(03)
[9]基于方位角和多普勒的機動目標無源定位跟蹤可觀測條件[J]. 占榮輝,王玲,萬建偉. 國防科技大學學報. 2007(01)
[10]基于DSP的MIMU/GPS組合導航系統(tǒng)研究[J]. 黃麗斌,周百令,單茂華. 中國慣性技術學報. 2003(03)
博士論文
[1]基于室內位置與多維情境的人類活動識別方法研究[D]. 劉克強.中國礦業(yè)大學 2017
[2]基于單目視覺的目標識別與定位研究[D]. 馮春.南京航空航天大學 2013
[3]身體域無線通信表征精度提升技術[D]. 楊曉東.西安電子科技大學 2012
碩士論文
[1]多體系亞米級室內定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 黃璐.哈爾濱工程大學 2017
[2]基于智能手機平臺的地磁室內定位系統(tǒng)[D]. 謝宏偉.南京大學 2015
[3]視頻序列中動態(tài)目標的檢測、定位與跟蹤技術研究[D]. 趙振杰.南開大學 2015
[4]基于Kinect增強現(xiàn)實的虛實注冊與遮擋技術研究[D]. 易柳.華中科技大學 2015
[5]基于位置指紋的WiFi室內定位技術研究[D]. 秦泗明.電子科技大學 2013
[6]基于中移動WLAN熱點實現(xiàn)室內定位的研究[D]. 季曉杰.上海交通大學 2011
本文編號:3394765
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