[发明专利]一种基于RF射频通信的室内定位导航系统及方法

说明书

本发明属于定位技术领域，公开了一种基于RF射频通信的室内定位导航系统及方法，所述基于RF射频通信的室内定位导航系统包括：图像采集模块、无线节点获取模块、无线节点连接模块、通信模块、特征提取模块、中央控制模块、初步定位模块、定位标示模块、环境确定模块、修正模块、导航模块、存储模块以及显示模块。本发明首先基于无线信号的信号特征进行初步定位，避免现有的GPS定位于室内不准确以及无法识别楼层的缺陷；同时辅助环境数据进行定位的验证，避免单一定位导致的定位存在延迟或不准确的缺陷，提高定位的精准度；同时将位置信息在三维或二维地图中标识，能够直观显示当前位置以及与目的地的空间距离关系，导航结果更准确。

技术领域

本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种基于RF射频通信的室内定位导航系统及方法。

背景技术

目前，传统的定位技术，主要适用于室外空旷位置，利用同步卫星建立的定位系统进行定位，例如全球定位系统(Global Positioning System，通常简称GPS)、北斗系统等。

然而随着城市的发展，建筑的规模越来越大，人们对室内定位的需求越来越大，然而室内接收卫星信号较差，无法使用卫星定位系统。针对这一问题现有技术中出现了一些使用无线信号进行室内定位的方案。在这些方案中，利用无线信号强度随着距离增加，逐渐衰减的原理，在需要定位的室内设置无线信号发射器，由移动目标上的信号接收装置获取无线信号，将获取的无线信号强度作为参数通过信号强度衰减公式计算得出距离无线信号发射器的距离，并进一步实现定位。同时，现有技术中的室内导航系统大多是基于蓝牙通信来实现的，蓝牙通信距离短，同时布设蓝牙基站成本高，且通信效率不佳。因此，亟需一种新的室内定位导航系统及方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的室内定位方法定位结果不准确，同时蓝牙通信维护量大，传输距离短，有延迟，且成本高，通信效率不佳。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于RF射频通信的室内定位导航系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于RF射频通信的室内定位导航系统，所述基于RF射频通信的室内定位导航系统包括：

图像采集模块，与中央控制模块连接，用于利用摄像设备获取当前位置的图像数据；

无线节点获取模块，与中央控制模块连接，用于获取室内各个无线连接点的相关数据；

无线节点连接模块，与中央控制模块连接，用于获取可连接的无线连接点数据，并与信号最强的无线连接点进行连接；

特征提取模块，与中央控制模块连接，用于提取获取的当前位置的图像数据中的特征，包括：

(1)获取采集的当前位置的周围环境图像数据；

(2)根据预设的摄像设备模型与参数，进行环境图像的畸变校正与左右目图像对齐，对所述环境图像进行预处理，包括：

根据摄像设备的内部参数K_l,K_r，双目摄像机相对位置关系R,T，以及标定得到的畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)对电力机器人行走过程中采集到的左目图像和右目图像进行畸变校正和立体校正；

将校正后的左目图像和右目图像逆向投影变换，将双目图像重新投影到地平面上；其中，通过双目摄像机参数K_l,K_r,R,T,以及参考摄像机坐标系相对于地平面世界坐标下的旋转矩阵和平移矩阵R_w,T_w，确定逆向投影变换；

设当前左目或右目摄像机内部参数为：