結(jié)合感知哈希與空間約束的室內(nèi)連續(xù)視覺(jué)定位方法

張 星，林 靜，李清泉，劉 濤，方志祥

1. 深圳大學(xué)廣東省城市空間信息工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518060； 2. 深圳大學(xué)自然資源部大灣區(qū)地理環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518060； 3. 深圳大學(xué)空間信息智能感知與服務(wù)深圳市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518060； 4. 河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002； 5. 武漢大學(xué)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079

作為位置服務(wù)(location-based service, LBS)的關(guān)鍵技術(shù)之一，室內(nèi)定位在近年來(lái)引起了工業(yè)界和企業(yè)界的關(guān)注[1-2]。由于遮擋和反射效應(yīng)的影響，衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如北斗和GPS，在室內(nèi)或地下環(huán)境難以獲取準(zhǔn)確、連續(xù)的定位結(jié)果。在過(guò)去的10年中，各種室內(nèi)定位技術(shù)得到了快速發(fā)展，如Wi-Fi[3-4]、藍(lán)牙[5]、超聲波[6]、射頻識(shí)別(radio frequency identification，RFID)[7]、超寬帶(ultra wide band，UWB)[8]和地磁[9]等。其中，Wi-Fi、RFID等定位技術(shù)由于信號(hào)容易受到室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的干擾，定位精度和穩(wěn)定性存在不足。UWB和藍(lán)牙的定位精度較高，但對(duì)信號(hào)發(fā)射設(shè)備的布設(shè)要求同樣很高，限制了這些技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和范圍。

近年來(lái)，隨著視覺(jué)感知技術(shù)、圖像處理技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)理論的發(fā)展，基于圖像視覺(jué)信息的位置計(jì)算和場(chǎng)景認(rèn)知技術(shù)受到廣泛關(guān)注[10-12]。視覺(jué)定位技術(shù)的主要原理是利用視覺(jué)傳感器(如智能手機(jī)的相機(jī))獲取當(dāng)前場(chǎng)景的圖像幀，將圖像幀與帶有地理標(biāo)簽(即具有位置信息)的數(shù)據(jù)庫(kù)圖像進(jìn)行圖像匹配，在匹配結(jié)果中查找匹配程度最高的數(shù)據(jù)庫(kù)圖像(即視覺(jué)相似)，將其位置信息作為當(dāng)前圖像幀的視覺(jué)定位結(jié)果[13-19]。在兩幅圖像的匹配過(guò)程……