基于图像和WiFi信号的智能手机多模态位置感知研究
发布时间：2021-09-12 18:55
随着终端设备的性能日趋丰富、基于位置服务的传感技术的成熟,以及各类定位导航应用的普及,位置感知技术在移动计算时代占据关键地位,具备巨大潜能。其中,稳定精准地为用户提供位置信息的室内感知和定位可以带来智慧的服务体验。目前室内位置感知的技术方法都难以兼顾高定位准确度和低部署成本,用于位置服务的各传感模式不同程度上会受室内用户活动的动态干扰,而高精度、易部署、健壮性强的位置服务恰是室内增强现实、建筑导航以及地图重建等新型主流应用的关键需求。本文创新地提出了通过WiFi信号和图像增强基于惯性传感的室内位置感知系统。该系统采用多模态感测思路,在室内环境下能够为用户提供准确度高、稳定性强、设备成本低的位置感知服务,其在特征稀疏的环境中仍表现良好。本文首先对提出的室内位置感知方案建立模型,在此基础上提出有效算法进行模型计算,从而获取距离和方位信息,并进一步地讨论和实验验证了多人室内环境下的感知及定位方案。本文的主要贡献包括:（1）展示了通过智能手机的单目摄像头、惯性传感器以及WiFi信号,基于室内场景数据和用户运动信息构建多模态传感,进而增强室内位置感知的解决方案的可行性。并设计了在定位感知基础上可...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
室内位置服务市场按行业需求划分示意图
南京航空航天大学硕士学位论文往也比较便捷。而一旦上升到厘米级，甚至毫米级的定位精度，成本就会大幅对定位精度要求较高的场景。因此依靠单一的定位技术无法覆盖全部的区域，本及可实施性之间的普遍矛盾。多模态感知条件下的多传感融合算法一定程度的单一位置感知技术的局限，通常可以实现更高的室内定位精度，但多模态的要考虑系统多类信号源的特征融合程度，考虑感知和定位准确度与计算和部署衡，而这恰好是公共场所三维（3-Dimensional ，3D）重建或增强现实的重要，进一步地普适性强的融合位置感知技术有待探索。本文的研究考虑利用智能头和无线 CSI 信号来增强基于智能手机内置 IMU 传感器的室内位置感知，普遍及定位对惯性测量单元的硬件要求较高，专用传感器的部署会带来额外的系统用户普遍携带的移动设备，尽管基于智能手机内置传感器的运动和位置测量总，但是短时间内它仍能表征一部分粗略的用户运动和位置信息，所以本文考虑更细粒度的无线 CSI 感知的方式提供更丰富的场景信息和运动信息。在本文的系拒绝提供室内图像的采集，会变为仅有 IMU 传感器和无线信号判断运动数据和，尽管精度有所降低，但是仍能保证基本的动作和位置估量。
南京航空航天大学硕士学位论文 IMU 传感的影响多模态室内位置感知模型的智能手机作用部分，如图 3.2 所示，基于弹簧的原理，一个重物两边有弹簧固定，如果有加速度变，这类位置的改变通过电信号的输出变化来反映，表征为运惯性传感单元的工作原理是首先通过敏感元件将运动产生的加其次将上述变化模式作为输出进入前置放大电路，然后经由调，最后通过模数转换得到数字信号，以此表征惯性单元载体的内活动时，用户处于静止或者非静止状态下，加速度数据的差度计进行展现。以此类推，当用户执行不同类别的运动时（比如的加速度随时间的变化不同，其活动状况在加速度计上的表现
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于手机app的室内导航系统的设计与开发[J]. 李毅,张广斌,张健,杨悦,吴磊. 电子设计工程. 2017(24)
[2]大数据在智能建筑行业的未来可期[J]. 杨兆寰. 智能建筑. 2017(08)
[3]论室内定位的当前概况与建议[J]. 晏子含. 科技展望. 2017(06)
[4]基于视觉的目标定位技术的研究进展[J]. 赵霞,袁家政,刘宏哲. 计算机科学. 2016(06)
[5]基于WiFi与移动智能终端的室内定位方法综述[J]. 石高涛,王伯远,吴斌. 计算机工程. 2015(09)
[6]基于WSN的射频定位技术[J]. 王振朝,曹永青,韦子辉. 河北大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]带减振器机抖激光陀螺惯性测量单元标定方法研究[J]. 吴赛成,秦石乔,王省书,胡春生. 国防科技大学学报. 2011(02)
[8]普适环境室内定位系统研究[J]. 梁韵基,周兴社,於志文,倪红波. 计算机科学. 2010(03)
[9]基于方位角和多普勒的机动目标无源定位跟踪可观测条件[J]. 占荣辉,王玲,万建伟. 国防科技大学学报. 2007(01)
[10]基于DSP的MIMU/GPS组合导航系统研究[J]. 黄丽斌,周百令,单茂华. 中国惯性技术学报. 2003(03)
博士论文
[1]基于室内位置与多维情境的人类活动识别方法研究[D]. 刘克强.中国矿业大学 2017
[2]基于单目视觉的目标识别与定位研究[D]. 冯春.南京航空航天大学 2013
[3]身体域无线通信表征精度提升技术[D]. 杨晓东.西安电子科技大学 2012
硕士论文
[1]多体系亚米级室内定位系统研究与实现[D]. 黄璐.哈尔滨工程大学 2017
[2]基于智能手机平台的地磁室内定位系统[D]. 谢宏伟.南京大学 2015
[3]视频序列中动态目标的检测、定位与跟踪技术研究[D]. 赵振杰.南开大学 2015
[4]基于Kinect增强现实的虚实注册与遮挡技术研究[D]. 易柳.华中科技大学 2015
[5]基于位置指纹的WiFi室内定位技术研究[D]. 秦泗明.电子科技大学 2013
[6]基于中移动WLAN热点实现室内定位的研究[D]. 季晓杰.上海交通大学 2011
本文编号：3394765
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
室内位置服务市场按行业需求划分示意图
南京航空航天大学硕士学位论文往也比较便捷。而一旦上升到厘米级，甚至毫米级的定位精度，成本就会大幅对定位精度要求较高的场景。因此依靠单一的定位技术无法覆盖全部的区域，本及可实施性之间的普遍矛盾。多模态感知条件下的多传感融合算法一定程度的单一位置感知技术的局限，通常可以实现更高的室内定位精度，但多模态的要考虑系统多类信号源的特征融合程度，考虑感知和定位准确度与计算和部署衡，而这恰好是公共场所三维（3-Dimensional ，3D）重建或增强现实的重要，进一步地普适性强的融合位置感知技术有待探索。本文的研究考虑利用智能头和无线 CSI 信号来增强基于智能手机内置 IMU 传感器的室内位置感知，普遍及定位对惯性测量单元的硬件要求较高，专用传感器的部署会带来额外的系统用户普遍携带的移动设备，尽管基于智能手机内置传感器的运动和位置测量总，但是短时间内它仍能表征一部分粗略的用户运动和位置信息，所以本文考虑更细粒度的无线 CSI 感知的方式提供更丰富的场景信息和运动信息。在本文的系拒绝提供室内图像的采集，会变为仅有 IMU 传感器和无线信号判断运动数据和，尽管精度有所降低，但是仍能保证基本的动作和位置估量。
南京航空航天大学硕士学位论文 IMU 传感的影响多模态室内位置感知模型的智能手机作用部分，如图 3.2 所示，基于弹簧的原理，一个重物两边有弹簧固定，如果有加速度变，这类位置的改变通过电信号的输出变化来反映，表征为运惯性传感单元的工作原理是首先通过敏感元件将运动产生的加其次将上述变化模式作为输出进入前置放大电路，然后经由调，最后通过模数转换得到数字信号，以此表征惯性单元载体的内活动时，用户处于静止或者非静止状态下，加速度数据的差度计进行展现。以此类推，当用户执行不同类别的运动时（比如的加速度随时间的变化不同，其活动状况在加速度计上的表现
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于手机app的室内导航系统的设计与开发[J]. 李毅,张广斌,张健,杨悦,吴磊. 电子设计工程. 2017(24)
[2]大数据在智能建筑行业的未来可期[J]. 杨兆寰. 智能建筑. 2017(08)
[3]论室内定位的当前概况与建议[J]. 晏子含. 科技展望. 2017(06)
[4]基于视觉的目标定位技术的研究进展[J]. 赵霞,袁家政,刘宏哲. 计算机科学. 2016(06)
[5]基于WiFi与移动智能终端的室内定位方法综述[J]. 石高涛,王伯远,吴斌. 计算机工程. 2015(09)
[6]基于WSN的射频定位技术[J]. 王振朝,曹永青,韦子辉. 河北大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]带减振器机抖激光陀螺惯性测量单元标定方法研究[J]. 吴赛成,秦石乔,王省书,胡春生. 国防科技大学学报. 2011(02)
[8]普适环境室内定位系统研究[J]. 梁韵基,周兴社,於志文,倪红波. 计算机科学. 2010(03)
[9]基于方位角和多普勒的机动目标无源定位跟踪可观测条件[J]. 占荣辉,王玲,万建伟. 国防科技大学学报. 2007(01)
[10]基于DSP的MIMU/GPS组合导航系统研究[J]. 黄丽斌,周百令,单茂华. 中国惯性技术学报. 2003(03)
博士论文
[1]基于室内位置与多维情境的人类活动识别方法研究[D]. 刘克强.中国矿业大学 2017
[2]基于单目视觉的目标识别与定位研究[D]. 冯春.南京航空航天大学 2013
[3]身体域无线通信表征精度提升技术[D]. 杨晓东.西安电子科技大学 2012
硕士论文
[1]多体系亚米级室内定位系统研究与实现[D]. 黄璐.哈尔滨工程大学 2017
[2]基于智能手机平台的地磁室内定位系统[D]. 谢宏伟.南京大学 2015
[3]视频序列中动态目标的检测、定位与跟踪技术研究[D]. 赵振杰.南开大学 2015
[4]基于Kinect增强现实的虚实注册与遮挡技术研究[D]. 易柳.华中科技大学 2015
[5]基于位置指纹的WiFi室内定位技术研究[D]. 秦泗明.电子科技大学 2013
[6]基于中移动WLAN热点实现室内定位的研究[D]. 季晓杰.上海交通大学 2011
本文编号：3394765
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