利用单相机和神经网络估计的室内定位导航

发布时间：2018-02-02 10:42

本文关键词： 室内定位单相机神经网络估计投影不变性定位误差　出处：《测绘通报》2017年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：由于三维场景与二维图像之间存在着非线性和高度复杂的关系,使用相机对用户的位置进行估计需要建立复杂的数学模型。针对该问题,本文提出了使用神经网络估计的单相机进行室内定位的方法。室内定位系统的主要优点是LED能够使用可见光通信发送其位置信息。首先,该方法充分利用LED光线的投影不变性,借助图像传感器通信(ISC)完成虚拟直线的构建;然后,运用神经网络估计从该虚拟直线中提取出相机的方向信息;最后,使用一个简单数学方程估计用户位置。仿真试验考虑了4种情形,结果表明,本文提出的方法性能优于同类方法,对于一个房间内的大部分地方,定位误差在35 mm以内。
[Abstract]:Because of the nonlinear and highly complex relationship between 3D scene and two-dimensional image, it is necessary to establish a complex mathematical model to estimate the user's position by using camera. This paper presents a method of indoor location using a single camera estimated by neural network. The main advantage of indoor positioning system is that LED can transmit its position information using visible light communication. This method makes full use of the projection invariance of LED ray and accomplishes the construction of virtual straight line by means of image sensor communication. Then, the direction information of the camera is extracted from the virtual line by neural network estimation. Finally, a simple mathematical equation is used to estimate the user's position. The simulation results show that the proposed method is superior to the similar method in the performance of most parts of a room. The positioning error is within 35 mm.
【作者单位】：浙江安防职业技术学院信息工程学院;江南大学信息学院;
【基金】：浙江省教育厅一般科研项目(Y201635414) 温州市科技局公益性科技计划(S20160021) 浙江安防职业技术学院重点科研项目(AF2016Z02)
【分类号】：TN929.1;TP183
【正文快照】： 得益于通过智能手机提供基于位置的服务,以及按需服务所具备的市场价值,室内定位技术[1]已经成为未来智能服务的重要研究课题。其应用十分广泛,如商场中的商品定位[2]、停车场的车辆导航[3]等。尽管GPS是目前最流行的定位系统,但GPS并不适用于室内导航[4],因为室内环境和高层

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