【摘要】：隨著無線和移動終端設(shè)備的普及,室內(nèi)位置服務(wù)和移動終端的深度結(jié)合正在悄悄改變傳統(tǒng)的商業(yè)模式和生態(tài)。各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司開始布局室內(nèi)位置服務(wù),使得室內(nèi)位置服務(wù)已經(jīng)在一定程度上進入了人們的生活。室內(nèi)位置服務(wù)的核心在于研究更加合理的室內(nèi)路徑規(guī)劃技術(shù)。室內(nèi)路徑規(guī)劃技術(shù)既具有重要研究價值又是富有挑戰(zhàn)性的問題,逐漸成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點研究方向之一。因此,本文對室內(nèi)路徑規(guī)劃技術(shù)進行深入的理論和技術(shù)研究。本文首先提出基于移動群智感知的室內(nèi)語義地圖構(gòu)建方法。該方法使用移動感知數(shù)據(jù)和視覺信息的優(yōu)勢互補來實現(xiàn)自動化、低成本、快速的室內(nèi)語義地圖重建。視覺信息提供了豐富的室內(nèi)場景信息和室內(nèi)空間幾何信息。運動信號以低成本的計算方式提供了圖像的室內(nèi)位置和姿態(tài)信息。繼而提出了基于組合優(yōu)化和概率占據(jù)技術(shù)的室內(nèi)地圖語義信息定位算法,在室內(nèi)地圖上來標記語義信息。其次,由于室內(nèi)空間的動態(tài)變化性,初始構(gòu)建的室內(nèi)語義地圖會降低基于位置服務(wù)應(yīng)用的用戶體驗,甚至使得基于位置服務(wù)應(yīng)用不可工作。本文提出了基于群智感知的室內(nèi)實體語義信息持續(xù)化和自動化更新方法,并采用多個數(shù)據(jù)集驗證了上述方法的有效性。再次,針對室內(nèi)路徑規(guī)劃方法的普適性問題,本文提出了基于點云數(shù)據(jù)的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法。不同于室內(nèi)其他的信號(如無線信號和地磁數(shù)據(jù)),點云數(shù)據(jù)對于室內(nèi)環(huán)境變化(如光照變化、旋轉(zhuǎn)運動和尺度縮放)具有良好的魯棒性。本文提出了用戶的行走軌跡推理算法、三維點云地圖的生成算法、基于粒子濾波的追蹤算法和偏離事件檢測算法。在辦公室場景下對該方法進行現(xiàn)地實驗。大量的實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的方法取得了出色的引導(dǎo)性能。最后,在現(xiàn)實生活中,人們有大量的需求想要從室內(nèi)的某一位置以一條最短且最省時的路徑到達室外的目標位置。本文分析了現(xiàn)有的導(dǎo)航系統(tǒng)大都只關(guān)注于室內(nèi)路徑規(guī)劃應(yīng)用或者室外路徑規(guī)劃應(yīng)用,都不能夠滿足用戶的室內(nèi)外聯(lián)合路徑規(guī)劃需求。針對此問題,本文設(shè)計了基于用戶分享個人行走路線來實現(xiàn)室內(nèi)外聯(lián)合導(dǎo)航服務(wù)并在地鐵交通系統(tǒng)中進行了大量的現(xiàn)地實驗。實驗結(jié)果表明本文所提方法取得了出色的引導(dǎo)性能。
【學(xué)位授予單位】：國防科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5;TP212.9

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本文編號：2795732