本公開涉及藍(lán)牙室內(nèi)定位，尤其涉及一種高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著室內(nèi)定位需求的日益增長，特別是在復(fù)雜多變的室內(nèi)環(huán)境中，如醫(yī)院、商場、大型辦公樓等，對高精度、實時性強(qiáng)的定位技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術(shù)，如wi-fi定位、rfid定位等，雖然在一定程度上滿足了基本的定位需求，但在實際應(yīng)用中仍存在諸多缺陷。傳統(tǒng)的wi-fi定位技術(shù)主要依賴于無線信號的傳播時間和信號強(qiáng)度進(jìn)行定位，但由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，存在多徑效應(yīng)、信號衰減等問題，導(dǎo)致定位精度受限，難以滿足高精度定位的需求。rfid定位技術(shù)雖然可以通過標(biāo)簽與閱讀器之間的信號交互實現(xiàn)定位，但標(biāo)簽的部署成本較高，且信號覆蓋范圍有限，也限制了其在大規(guī)模室內(nèi)環(huán)境中的應(yīng)用。室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變，包括墻壁、家具、人員流動等多種因素對無線信號的傳播產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的定位技術(shù)往往難以充分考慮這些環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致在不同環(huán)境下定位精度波動較大，環(huán)境適應(yīng)性差。在需要實時跟蹤和動態(tài)定位的場景中，如醫(yī)院病人監(jiān)護(hù)、商場顧客導(dǎo)航等，傳統(tǒng)的定位技術(shù)往往存在數(shù)據(jù)采集和處理延遲的問題，無法提供實時的位置信息。同時，隨著室內(nèi)環(huán)境的變化和人員的流動，定位結(jié)果往往無法及時更新，影響了定位的動態(tài)性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、本公開第一方面實施例提出了一種高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位方法，包括：

3、基于藍(lán)牙信號接收器收集來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號，所述藍(lán)牙信號包括到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示；

4、對采集到的所述到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示進(jìn)行濾波去噪處理，以得到處理后的數(shù)據(jù)；

5、基于藍(lán)牙定位基站的位置信息和所述處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建定位指紋數(shù)據(jù)庫，作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

6、基于所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型直至訓(xùn)練完成；

7、將所述待測目標(biāo)的實測數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的所述藍(lán)牙位置定位模型中，得到所述待測目標(biāo)的位置估計結(jié)果。

8、可選的，在所述基于藍(lán)牙信號接收器收集來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號之前，還包括：

9、在室內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)中的指定位置布置至少兩個藍(lán)牙定位基站，其中，所述至少兩個藍(lán)牙定位基站能夠覆蓋整個所述室內(nèi)目標(biāo)區(qū)域并接收來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號；

10、對所述至少兩個藍(lán)牙定位基站進(jìn)行校準(zhǔn)。

11、可選的，所述基于所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型直至訓(xùn)練完成，包括：

12、使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，以得到提取后的特征；

13、對所述提取后的特征進(jìn)行特征拼接，以得到目標(biāo)特征向量；

14、通過分類器對特征向量進(jìn)行分類學(xué)習(xí)，以訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型；

15、使用驗證集評估所述藍(lán)牙位置定位模型的性能，直至滿足預(yù)設(shè)條件，則確定所述藍(lán)牙位置定位模型訓(xùn)練完成。

16、可選的，在所述將所述待測目標(biāo)的實測數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的所述藍(lán)牙位置定位模型中，得到所述待測目標(biāo)的位置估計結(jié)果之后，還包括：

17、對所述至少兩個藍(lán)牙定位基站接收到的同相正交信號進(jìn)行預(yù)處理，以得到處理后的同相正交信號；

18、根據(jù)所述處理后的同相正交信號，計算所述待測目標(biāo)的方向角和俯仰角；

19、基于所述方向角和俯仰角、以及所述藍(lán)牙定位基站的位置信息，計算所述待測目標(biāo)的坐標(biāo)位置；

20、基于所述坐標(biāo)位置，對所述待測目標(biāo)進(jìn)行可視化展示。

21、可選的，所述根據(jù)所述處理后的同相正交信號，計算所述待測目標(biāo)的方向角和俯仰角，包括：

22、利用相位差或者到達(dá)時間差來根據(jù)所述處理后的同相正交信號，計算所述待測目標(biāo)的方向角和俯仰角。

23、本公開第二方面實施例提出了一種高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括：

24、收集模塊，用于基于藍(lán)牙信號接收器收集來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號，所述藍(lán)牙信號包括到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示；

25、處理模塊，用于對采集到的所述到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示進(jìn)行濾波去噪處理，以得到處理后的數(shù)據(jù)；

26、構(gòu)建模塊，用于基于藍(lán)牙定位基站的位置信息和所述處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建定位指紋數(shù)據(jù)庫，作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

27、訓(xùn)練模塊，用于基于所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型直至訓(xùn)練完成；

28、計算模塊，用于將所述待測目標(biāo)的實測數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的所述藍(lán)牙位置定位模型中，得到所述待測目標(biāo)的位置估計結(jié)果。

29、可選的，所述收集模塊，還用于：

30、在室內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)中的指定位置布置至少兩個藍(lán)牙定位基站，其中，所述至少兩個藍(lán)牙定位基站能夠覆蓋整個所述室內(nèi)目標(biāo)區(qū)域并接收來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號；

31、對所述至少兩個藍(lán)牙定位基站進(jìn)行校準(zhǔn)。

32、可選的，所述訓(xùn)練模塊，具體用于：

33、使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，以得到提取后的特征；

34、對所述提取后的特征進(jìn)行特征拼接，以得到目標(biāo)特征向量；

35、通過分類器對特征向量進(jìn)行分類學(xué)習(xí)，以訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型；

36、使用驗證集評估所述藍(lán)牙位置定位模型的性能，直至滿足預(yù)設(shè)條件，則確定所述藍(lán)牙位置定位模型訓(xùn)練完成。

37、可選的，所述計算模塊，還包括：

38、第一處理單元，用于對所述至少兩個藍(lán)牙定位基站接收到的同相正交信號進(jìn)行預(yù)處理，以得到處理后的同相正交信號；

39、第一計算單元，用于根據(jù)所述處理后的同相正交信號，計算所述待測目標(biāo)的方向角和俯仰角；

40、第二計算單元，用于基于所述方向角和俯仰角、以及所述藍(lán)牙定位基站的位置信息，計算所述待測目標(biāo)的坐標(biāo)位置；

41、展示單元，用于基于所述坐標(biāo)位置，對所述待測目標(biāo)進(jìn)行可視化展示。

42、可選的，所述第一計算單元，具體用于：

43、利用相位差或者到達(dá)時間差來根據(jù)所述處理后的同相正交信號，計算所述待測目標(biāo)的方向角和俯仰角。

44、本公開第三方面實施例提出了一種電子設(shè)備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時，實現(xiàn)如本公開第一方面實施例提出的高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位方法。

45、本公開第四方面實施例提出了一種非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本公開第一方面實施例提出的高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位方法。

46、本公開提供的高精度藍(lán)牙室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)，存在如下有益效果：

47、本公開實施例中，首先基于藍(lán)牙信號接收器收集來自待測目標(biāo)的藍(lán)牙信號，所述藍(lán)牙信號包括到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示，之后對采集到的所述到達(dá)角和接收信號強(qiáng)度指示進(jìn)行濾波去噪處理，以得到處理后的數(shù)據(jù)，之后基于藍(lán)牙定位基站的位置信息和所述處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建定位指紋數(shù)據(jù)庫，作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，之后基于所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型直至訓(xùn)練完成，之后將所述待測目標(biāo)的實測數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的所述藍(lán)牙位置定位模型中，得到所述待測目標(biāo)的位置估計結(jié)果。由此，結(jié)合了到達(dá)角（aoa）和接收信號強(qiáng)度指示（rssi）兩種信號參數(shù)進(jìn)行定位，這兩種參數(shù)各有優(yōu)勢，能夠相互補(bǔ)充，從而提高定位的精度。通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波去噪處理，有效去除了噪聲和異常值，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，進(jìn)一步保證了定位的準(zhǔn)確性?；谒{(lán)牙定位基站的位置信息和處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建定位指紋數(shù)據(jù)庫，作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。這種方式能夠充分考慮環(huán)境因素對信號的影響，提高模型在不同環(huán)境下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。通過訓(xùn)練藍(lán)牙位置定位模型，使模型能夠?qū)W習(xí)到信號與位置之間的復(fù)雜關(guān)系，從而在各種情況下都能提供穩(wěn)定的定位結(jié)果。

48、本公開附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本公開的實踐了解到。