[发明专利]基于IMU数据的用户室内运动轨迹匹配方法

摘要

基于IMU数据的用户室内运动轨迹匹配方法，涉及基于IMU数据的用户室内运动轨迹匹配领域。本发明是为了解决现有的室内运动距离和运动方向都是一种相对的位移和方向，其在室内地图上的起始位置和终止位置都是未知的，导致室内运动轨迹不能在室内地图上实现匹配定位的问题。本发明采用节点，构成室内参考地图，获得室内参考地图中与室内运动轨迹包含节点数相同的轨迹集合A，排除重复点的轨迹，获得轨迹集合B，采用室内参考地图的转角矩阵GD，获得室内运动轨迹集合C，利用室内参考地图的权重矩阵W和D算法，得到轨迹集合C中各轨迹点之间的最短距离矩阵R，与相邻节点之间的距离TD对比，结合门限值θth获得室内轨迹集合D。它可用于室内定位导航。

主权项

基于IMU数据的用户室内运动轨迹匹配方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、采用节点构成室内参考地图；步骤二、根据室内参考地图获得室内参考地图的转角矩阵GD和室内参考地图的权重矩阵W；步骤三、采用IMU数据得到室内运动轨迹，根据室内运动轨迹获得转角方向和相邻节点之间的距离矩阵TD，将室内运动轨迹与室内参考地图进行匹配，获得室内参考地图中与室内运动轨迹包含节点数相同的轨迹集合A；步骤四、从步骤三中的轨迹集合A中排除重复点的轨迹，获得轨迹集合B；步骤五、在轨迹集合B中，将各轨迹中每3个连续节点利用室内参考地图的转角矩阵GD确定三个节点之间的转角方向并与室内运动轨迹的转角方向比较，与室内运动轨迹的转角方向完全相符的轨迹集合保留，获得轨迹集合C；步骤六、利用室内参考地图的权重矩阵W和D算法得到最短距离矩阵R，通过最短距离矩阵R获得轨迹集合C中各轨迹相邻两节点之间的直线距离，将轨迹集合C中各轨迹相邻两节点之间的直线距离与室内运动轨迹各相邻节点之间距离TD对比，满足门限值θth等距离条件的轨迹保留，获得轨迹集合D，从而获得室内运动轨迹上各点的绝对物理位置；将参考地图定义为G(V,E)，V表示节点的集合，E表示边的集合，节点的集合为V＝{v1,v2,....vn}，共包含n个节点，对每一个节点vm,1≤m≤n,建立一个n×n维的矩阵，矩阵的行和列都与节点对应，记作GD(:,:,m)＝[cij]n×n，i为行数，j为列数，根据公式：获得室内参考地图的转角矩阵GD，其中，m表示节点的编号，若vi到vj只经过一个转角，且转角节点为vm，转角方向为右转，则cij＝1，若vi到vj只经过一个转角，且转角节点为vm，转角方向为左转，则cij＝‑1，若vi到vj不经过转角、vi到vj经过不止一个转角或者vi到vj只经过一个转角但转角节点不是vm，则cij＝0，GD(:,:,m)表示由一个节点:到另一个节点:在经过编号为m的节点处发生转角。