[发明专利]一种室内地图匹配定位的方法

权利要求书

1.一种室内地图匹配定位的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据室内空间信息，得到行人可运动空间，构建室内空间图模型；所述室内空间图模型由节点集合与边集合构成；各节点中均存储了可运动空间的位置信息和室内空间语义信息，节点集合表示了行人的可运动空间；边中存储了节点间拓扑信息和几何信息，边集合用来表示限制行人的运动空间；

S2：根据所述室内空间图模型和其他定位技术首次得到的行人的估计位置，得到各个节点的初始概率分布π_i，并选择初始概率最大的k个节点作为隐藏状态；k为大于0的正整数；初始概率分布π_i为：

π_i＝1/((L_e.x-n_i.x)²+(L_e.y-n_i.y)²+γ_e)

其中，n_i表示室内空间图模型中的第i个节点，π_i表示第i个节点的初始概率，n_i.x表示该节点的横坐标，n_i.y表示该节点的纵坐标，L_e.x表示估计位置的横坐标，L_e.y表示估计位置的纵坐标，γ_e的取值范围为(0，0.01]；

S3：根据所述其他定位技术再次得到的估计位置和所述室内空间图模型中拓扑信息，提取与前一次隐藏状态相连的节点作为候选隐藏状态；根据所述室内空间图模型中的几何信息，剔除与行人朝向偏差大于90°的候选隐藏状态，得到剩余候选隐藏状态；将前一次的隐藏状态和剩余候选隐藏状态进行合并，结合所述室内空间图模型中的边集合，构建局部动态图模型；

S4：根据所述局部动态图模型的空间信息、采用其他定位技术得到的估计位置和行人朝向，构建状态转移概率p(n_i|n_j，θ_t，G)，状态转移概率p(n_i|n_j，θ_t，G)为：

p(n_i|n_j，θ_t，G)＝ω(n_i，n_j)p(n_i|n_j，θ_t)，i≠j

其中，ω(n_i，n_j)和p(n_i|n_j，θ_t)分别为室内空间图模型中的拓扑约束和几何约束；n_i和n_j分别表示不同的节点；θ_t为行人朝向；G为室内空间图模型；

S5：根据所述局部动态图模型中的空间信息，结合估计位置和行人朝向，构建发散概率P(L_t|n_i)，发散概率P(L_t|n_i)为：

P(L_t|n_i)＝1/((L_t.x-n_i.x)²+(L_t.y-n_i.y)²+γ_t)

其中，L_t为行人在t时刻的估计位置，L_t.x为估计位置的横坐标，L_t.y为估计位置的纵坐标，n_i表示室内空间图模型中的节点，即隐藏状态，n_i.x为节点n_i的横坐标，n_i.y为节点n_i的纵坐标，γ_t的取值范围为(0，0.01]；

S6：通过状态转移概率和发散概率分别约束隐藏状态的转移和更新隐藏状态的概率，计算出当前的维特比路径T(t，i)：T(t，i)＝argmax_j(p(n_j，t-1)p(n_i|n_j，θ_t，G)P(L_t|n_i))；其中，p(n_j，t-1)为t-1时刻隐藏状态n_j的概率，p(n_i|n_j，θ_t，G)为隐藏状态n_j到隐藏状态n_i的转移概率，P(L_t|n_i)为隐藏状态n_i对估计位置L_t的发散概率，argmax_j表示选择使概率p(n_j，t-1)p(n_i|n_j，θ_t，G)P(L_t|n_i)最大的j的值，T(t，i)表示在t时刻隐藏状态n_i的维特比路径；

S7：根据所述维特比路径，选择所述局部动态图模型中概率最大的k个节点作为存活节点，k为大于0的正整数，移除其他节点，并删除相应的边，所述存活节点将作为下一次迭代的隐藏状态；

S8：每接收一次所述其他定位技术得到的估计位置时，则运行一次步骤S3至S7，对隐藏状态和维特比路径进行更新；

S9：当不再接收所述其他定位技术得到的估计位置时，得到概率最大的一条维特比路径，该维特比路径即为最优匹配路径。