本發(fā)明涉及室內(nèi)定位領(lǐng)域，尤其涉及一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法及裝置。

背景技術(shù)：

地磁場(chǎng)起源于地球內(nèi)部，較為穩(wěn)定，一般情況下受外界影響較小，理論來說，地球上任一地點(diǎn)，地磁數(shù)據(jù)都應(yīng)不同，甚至同一地點(diǎn)，海拔高度不同，地磁數(shù)據(jù)也不相同，這就提供了地磁導(dǎo)航的理論依據(jù)。

現(xiàn)代的建筑大都是鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，它們會(huì)在局部空間上彎曲地磁場(chǎng)，但在時(shí)間上是穩(wěn)定的，并且在不同方位具有不同的磁場(chǎng)要素。地磁定位技術(shù)主要是利用地磁傳感器裝置，采集室內(nèi)的三維地磁數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后生成地磁基準(zhǔn)圖，用來進(jìn)行地磁室內(nèi)定位。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用手機(jī)上的磁強(qiáng)計(jì)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位，但由于手機(jī)上的磁強(qiáng)計(jì)本身受到其他磁體和軟鐵效應(yīng)的影響存在誤差，坐標(biāo)變化后的結(jié)果和實(shí)際的測(cè)量值之間存在一定的誤差，容易導(dǎo)致定位位置偏差大，不準(zhǔn)確。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷是，通過手機(jī)磁強(qiáng)計(jì)采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)定位，由于磁場(chǎng)數(shù)據(jù)受外界環(huán)境影響較大，會(huì)直接導(dǎo)致定位位置偏差大，不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法及裝置，將極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置作為特征點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，有效減小磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量位置誤差的影響。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明提供一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法，包括以下步驟：

步驟S1，獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；

步驟S2，根據(jù)所述室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)所述第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將所述第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；

步驟S3，獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)所述當(dāng)前定位位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；

步驟S4，根據(jù)所述特征點(diǎn)，當(dāng)所述第二特征指標(biāo)值取到所述第一極值點(diǎn)，將所述當(dāng)前定位位置與所述特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若所述當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在所述特征點(diǎn)，根據(jù)所述特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)所述當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法的技術(shù)方案為：先獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；然后根據(jù)所述室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)所述第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將所述第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；接著獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)所述當(dāng)前定位位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；最后根據(jù)所述特征點(diǎn)，當(dāng)所述第二特征指標(biāo)值取到所述第一極值點(diǎn)，將所述當(dāng)前定位位置與所述特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若所述當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在所述特征點(diǎn)，根據(jù)所述特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)所述當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。反之，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值沒取到第一極值點(diǎn)，修正結(jié)果為對(duì)當(dāng)前定位位置不進(jìn)行位置修正。

因?yàn)榈卮盘卣鲾?shù)據(jù)是穩(wěn)定的，不會(huì)像用手機(jī)磁強(qiáng)計(jì)定位位置一樣，位置會(huì)隨著手機(jī)姿態(tài)和磁偏角的影響而改變，所以本發(fā)明中采用地磁特征進(jìn)行位定位的修正，可以將空間中的地磁強(qiáng)度(包括垂直地磁強(qiáng)度和水平地磁強(qiáng)度)作為表示地磁特征的形式之一，因此本發(fā)明中提到的地磁特征指的就是地磁強(qiáng)度。本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法中，通過空間垂向和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度得到極值點(diǎn)，將極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置作為特征點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，有效減小磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量位置誤差的影響。

進(jìn)一步地，所述閾值范圍為1米。在當(dāng)前定位位置的一定范圍內(nèi)，若檢測(cè)到特征點(diǎn)，就用特征點(diǎn)來修正定位位置，因此閾值范圍不能過大，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證閾值范圍為1米，可有效的修正當(dāng)前定位位置。

進(jìn)一步地，所述第一特征指標(biāo)值和所述第二特征指標(biāo)值為所述垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度之差。本發(fā)明中采用垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度來獲得極值點(diǎn)，主要是通過將這兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度做差處理，方法簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步地，所述第一極值點(diǎn)是根據(jù)所述第一特征指標(biāo)值的漲落規(guī)律得到的。極值點(diǎn)，是在某一范圍內(nèi)產(chǎn)生的極大值和極大值，因此本發(fā)明中根據(jù)特征指標(biāo)值的漲落規(guī)律得到的極值點(diǎn)，根據(jù)特征指標(biāo)值的大小變化得到的極值點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度通過磁強(qiáng)計(jì)獲得。通常采用磁強(qiáng)計(jì)來定位位置信息，磁強(qiáng)計(jì)主要是測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器。根據(jù)小磁針在磁場(chǎng)作用下能產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或振動(dòng)的原理制成。而從電磁感應(yīng)定律可以推出，對(duì)于給定的電阻R的閉合回路來說，只要測(cè)出流過此回路的電荷q，就可以知道此回路內(nèi)磁通量的變化。這也就是磁強(qiáng)計(jì)的設(shè)計(jì)原理，用途之一是用來探測(cè)地磁場(chǎng)的變化。因此，本發(fā)明通過磁強(qiáng)計(jì)感應(yīng)磁場(chǎng)變化，得到磁場(chǎng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度通過地磁傳感器裝置獲得。地磁傳感器主要利用移動(dòng)物體通過地面時(shí)對(duì)地磁場(chǎng)的影響來完成對(duì)移動(dòng)物體檢測(cè)，與常用的地磁線圈(又稱地感線圈)檢測(cè)器相比，具有安裝尺寸小、靈敏度高、施工量小、使用壽命長(zhǎng)，對(duì)路面的破壞小(有線安裝只需要在路面開一條5毫米寬的縫，無線安裝只需要在路面打一個(gè)直徑55毫米深150毫米的洞，當(dāng)在檢測(cè)點(diǎn)吊架或側(cè)面安裝時(shí)不用破壞路面)等優(yōu)點(diǎn)，通過地磁傳感器可檢測(cè)到所需要的地磁特征數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述當(dāng)前定位位置是步行者航位推算PDR算法獲得的。PDR(Pedestrian Dead Reckoning)稱為步行者航位推算，主要是計(jì)算獲得室內(nèi)行走的人的位置，該算法是根據(jù)步行者行走的步數(shù)、步長(zhǎng)、方向進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，推算出步行者行走軌跡和位置等信息。且步行者行走軌跡和位置是在一維室內(nèi)空間測(cè)量得到的。我們得到的數(shù)據(jù)都是在一維室內(nèi)空間得到的，即得到的都是一維的數(shù)據(jù)，算法簡(jiǎn)單，便于計(jì)算比較。

第二方面，本發(fā)明提供利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置，包括：

磁場(chǎng)強(qiáng)度獲取模塊，用于獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；

特征點(diǎn)生成模塊，用于根據(jù)所述室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)所述第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將所述第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；

當(dāng)前定位位置處理模塊，用于獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)所述當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；

當(dāng)前定位位置修正模塊，用于根據(jù)所述特征點(diǎn)，當(dāng)所述第二特征指標(biāo)值取到所述第一極值點(diǎn)，將所述當(dāng)前定位位置與所述特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若所述當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在所述特征點(diǎn)，根據(jù)所述特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)所述當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置的技術(shù)方案為：首先通過磁場(chǎng)強(qiáng)度獲取模塊獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；然后通過特征點(diǎn)生成模塊，根據(jù)所述室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)所述第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將所述第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；接著通過當(dāng)前定位位置處理模塊，獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)所述當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；最后通過當(dāng)前定位位置修正模塊，用于根據(jù)所述特征點(diǎn)，當(dāng)所述第二特征指標(biāo)值取到所述第一極值點(diǎn)，將所述當(dāng)前定位位置與所述特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若所述當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在所述特征點(diǎn)，根據(jù)所述特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)所述當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

因?yàn)榈卮盘卣鲾?shù)據(jù)是穩(wěn)定的，不會(huì)像用手機(jī)磁強(qiáng)計(jì)定位位置一樣，位置會(huì)隨著手機(jī)姿態(tài)和磁偏角的影響而改變，所以本發(fā)明中采用地磁特征數(shù)據(jù)，具體是采用其中的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度作為地磁特征。

本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置中，通過空間垂向和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度得到極值點(diǎn)，將極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置作為特征點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，有效減小磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量位置誤差的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法的流程圖；

圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

室內(nèi)定位，通常由于在室內(nèi)環(huán)境下對(duì)于不同的建筑物而言，室內(nèi)布置、材料結(jié)構(gòu)，建筑物尺度的不同導(dǎo)致了信號(hào)的路徑損耗很大，與此同時(shí)，建筑物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)會(huì)引起信號(hào)的反射，繞射，折射和散射，形成多徑現(xiàn)象，使得接收信號(hào)的幅度，相位和到達(dá)時(shí)間發(fā)生變化，造成信號(hào)的損失，定位難度大。因此通常的磁強(qiáng)計(jì)定位室內(nèi)位置都存在很大誤差，本發(fā)明提出一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法，來減小這種誤差。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法，包括：

步驟S1，獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；

步驟S2，根據(jù)室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；

步驟S3，獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；

步驟S4，根據(jù)特征點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值取到第一極值點(diǎn)，將當(dāng)前定位位置與特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法的技術(shù)方案為：先獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；然后根據(jù)室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；接著獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)當(dāng)前定位位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；最后根據(jù)特征點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值取到第一極值點(diǎn)，將當(dāng)前定位位置與特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在所述特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。反之，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值沒取到第一極值點(diǎn)，修正結(jié)果為對(duì)當(dāng)前定位位置不進(jìn)行位置修正。

具體地，通過對(duì)室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行分析計(jì)算，得到磁場(chǎng)特征，特征點(diǎn)中記錄了第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在特征點(diǎn)時(shí)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，可以通過將特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置替換當(dāng)前定位位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前定位位置的修正，或是分別獲得當(dāng)前定位位置的權(quán)重和第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)空間位置的權(quán)重，通過對(duì)這兩個(gè)權(quán)重比例的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前定位位置的修正，當(dāng)然，不限于上述兩種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前定位位置的修正。

因?yàn)榈卮盘卣鲾?shù)據(jù)是穩(wěn)定的，不會(huì)像用手機(jī)磁強(qiáng)計(jì)定位位置一樣，位置會(huì)隨著手機(jī)姿態(tài)和磁偏角的影響而改變，所以本發(fā)明中采用地磁特征進(jìn)行位定位的修正，可以將空間中的地磁強(qiáng)度(包括垂直地磁強(qiáng)度和水平地磁強(qiáng)度)作為表示地磁特征的形式之一，因此本發(fā)明中提到的地磁特征指的就是地磁強(qiáng)度。本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正方法中，通過空間垂向和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度得到極值點(diǎn)，將極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置作為特征點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，有效減小磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量位置誤差的影響。

其中，室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度是預(yù)先采集的，在室內(nèi)空間中采集若干點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，這樣采集磁場(chǎng)強(qiáng)度可以充分利用空間的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行定位修正，使修正結(jié)果更準(zhǔn)確。本發(fā)明中提到室內(nèi)空間的垂直地磁強(qiáng)度和水平地磁場(chǎng)強(qiáng)度，其中，垂直地磁強(qiáng)度是指垂直于地面的空間方向上的地磁強(qiáng)度，水平地磁強(qiáng)度則是指與地面平行空間方向上的地磁強(qiáng)度。相似地，當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度是指當(dāng)前定位位置垂直地面方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)前定位位置的水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度指的是當(dāng)前定位位置平行于地面方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。具體地，閾值范圍為1米。在當(dāng)前定位位置的一定范圍內(nèi)，若檢測(cè)到特征點(diǎn)，就用特征點(diǎn)來修正定位位置，因此閾值范圍不能過大，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證閾值范圍為1米，可有效的修正當(dāng)前定位位置?？梢砸援?dāng)前定位位置為圓心，1米為半徑的圓周范圍內(nèi)，也可以是以1米為邊長(zhǎng)的正方形范圍內(nèi)，在本發(fā)明中，不作具體的限定。

具體地，采集目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間為3～5分鐘，當(dāng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位追蹤時(shí)，由于用磁強(qiáng)計(jì)進(jìn)行定位會(huì)受很多因素的影響，導(dǎo)致位置定位不準(zhǔn)確，產(chǎn)生較大的誤差，因此在目標(biāo)移動(dòng)一段時(shí)間后，要進(jìn)行地磁場(chǎng)探測(cè)，利用地磁場(chǎng)隨位置的分布是穩(wěn)定的這一特性，用地磁場(chǎng)特征對(duì)上述定位位置進(jìn)行修正，通常特征指標(biāo)一般存在多個(gè)局部的極大值和極小值，即在一定范圍內(nèi)分散著的極值點(diǎn)，極值點(diǎn)之間可以間隔數(shù)米范圍，因此，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，每經(jīng)過3～5分鐘進(jìn)行一次修正，是累計(jì)誤差不至于特別大。

具體地，第一特征指標(biāo)值和第二特征指標(biāo)值為垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度之差。本發(fā)明中采用垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度來獲得極值點(diǎn)，主要是通過將這兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度做差處理，方法簡(jiǎn)單。

具體地，第一極值點(diǎn)是根據(jù)第一特征指標(biāo)值的漲落規(guī)律得到的。極值點(diǎn)，是在某一范圍內(nèi)產(chǎn)生的極大值和極小值，因此本發(fā)明中根據(jù)特征指標(biāo)值的漲落規(guī)律得到的極值點(diǎn)，根據(jù)特征指標(biāo)值的大小變化得到的極值點(diǎn)。

具體地，當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度通過磁強(qiáng)計(jì)獲得。通常采用磁強(qiáng)計(jì)來定位位置信息，磁強(qiáng)計(jì)主要是測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器。根據(jù)小磁針在磁場(chǎng)作用下能產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或振動(dòng)的原理制成。而從電磁感應(yīng)定律可以推出，對(duì)于給定的電阻R的閉合回路來說，只要測(cè)出流過此回路的電荷q，就可以知道此回路內(nèi)磁通量的變化。這也就是磁強(qiáng)計(jì)的設(shè)計(jì)原理，用途之一是用來探測(cè)地磁場(chǎng)的變化。因此，本發(fā)明通過磁強(qiáng)計(jì)感應(yīng)磁場(chǎng)變化，得到磁場(chǎng)強(qiáng)度。

具體地，室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度通過地磁傳感器裝置獲得。地磁傳感器主要利用移動(dòng)物體通過地面時(shí)對(duì)地磁場(chǎng)的影響來完成對(duì)移動(dòng)物體檢測(cè)，與常用的地磁線圈(又稱地感線圈)檢測(cè)器相比，具有安裝尺寸小、靈敏度高、施工量小、使用壽命長(zhǎng)，對(duì)路面的破壞小(有線安裝只需要在路面開一條5毫米寬的縫，無線安裝只需要在路面打一個(gè)直徑55毫米深150毫米的洞，當(dāng)在檢測(cè)點(diǎn)吊架或側(cè)面安裝時(shí)不用破壞路面)等優(yōu)點(diǎn)，通過地磁傳感器可檢測(cè)到所需要的地磁特征數(shù)據(jù)。

具體地，當(dāng)前定位位置是通過PDR算法獲得的。PDR稱為步行者航位推算，主要是計(jì)算獲得室內(nèi)行走的人的位置，該算法是根據(jù)步行者行走的步數(shù)、步長(zhǎng)、方向進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，推算出步行者行走軌跡和位置等信息。且步行者行走軌跡和位置是在一維室內(nèi)空間測(cè)量得到的。我們得到的數(shù)據(jù)都是在一維室內(nèi)空間得到的，即得到的都是一維的數(shù)據(jù)，算法簡(jiǎn)單，便于計(jì)算比較。

圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一種利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置10，包括：

磁場(chǎng)強(qiáng)度獲取模塊101，用于獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；

特征點(diǎn)生成模塊102，用于根據(jù)室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；

當(dāng)前定位位置處理模塊103，用于獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；

當(dāng)前定位位置修正模塊104，用于根據(jù)特征點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值取到第一極值點(diǎn)，將當(dāng)前定位位置與特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

本發(fā)明利用磁場(chǎng)特征的定位修正裝置10的技術(shù)方案為：首先通過磁場(chǎng)強(qiáng)度獲取模塊101，獲取室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，獲取目標(biāo)移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度；然后通過特征點(diǎn)生成模塊102，根據(jù)室內(nèi)空間的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第一特征指標(biāo)值，并根據(jù)第一特征指標(biāo)值，分析得到第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置，將第一極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置記錄成特征點(diǎn)；接著通過當(dāng)前定位位置處理模塊103，獲取當(dāng)前定位位置，根據(jù)當(dāng)前定位位置的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算第二特征指標(biāo)值；最后通過當(dāng)前定位位置修正模塊104，用于根據(jù)特征點(diǎn)，當(dāng)?shù)诙卣髦笜?biāo)值取到第一極值點(diǎn)，將當(dāng)前定位位置與特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，若當(dāng)前定位位置的閾值范圍內(nèi)存在特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)中第一極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正。

因?yàn)榈卮盘卣鲾?shù)據(jù)是穩(wěn)定的，不會(huì)像用手機(jī)磁強(qiáng)計(jì)定位位置一樣，位置會(huì)隨著手機(jī)姿態(tài)和磁偏角的影響而改變，所以本發(fā)明中采用地磁特征數(shù)據(jù)，具體是采用其中的垂直向磁場(chǎng)強(qiáng)度和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度作為地磁特征。

綜上，本發(fā)明的有益效果是，通過空間垂向和水平向磁場(chǎng)強(qiáng)度得到極值點(diǎn)，將極值點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的空間位置作為特征點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前定位位置進(jìn)行修正，有效減小磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量位置誤差的影響?？梢栽谶M(jìn)行目標(biāo)定位追蹤時(shí)，隔一段時(shí)間對(duì)位置定位結(jié)果進(jìn)行修正，得到較為準(zhǔn)確的定位位置，減小累積誤差。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。