一种室内人员定位方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及定位，特别涉及一种室内人员定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、室内定位作为定位技术的重要分支，在近年来随着智能化、物联网以及移动应用的兴起，逐渐引起了广泛的关注和研究。室内定位用于实现在建筑物内部的精确定位，为人们在室内环境中提供定位、导航、监控等服务，满足了人们对室内定位精度和实用性不断增长的需求。

2、由于室内空间的复杂性、信号传播的多路径效应、信号遮挡、多种尺度的移动、定位精度的要求等因素，使得室内定位变得更加具有挑战性。为了实现室内定位，目前存在多种室内定位技术，包括无线信号定位(如wi-fi、蓝牙、rfid(radio frequencyidentification，射频识别)等)、惯性传感器定位(如加速度计、陀螺仪等)、视觉定位(利用摄像头图像进行定位)等，但是这些室内定位技术均存在偏差，如何提高室内定位的精准度是目前有待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种室内人员定位方法、装置、设备及存储介质，能够将射频收发装置确定的稀疏点定位信息以及捷联惯导系统确定的惯性定位信息进行组合，以获取更精准的室内定位信息。其具体方案如下：

2、第一方面，本技术提供了一种室内人员定位方法，包括：

3、通过可穿戴设备采集待定位人员的目标生命体征信号；

4、利用安装在室内的射频收发装置并基于所述目标生命体征信号从若干回波信号中确定目标回波信号，并利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标回波信号进行人员定位，以得到对应的稀疏点定位信息；

5、通过安装在所述可穿戴设备中的惯性测量单元上的捷联惯导系统获取所述待定位人员的惯性信息，并基于所述惯性信息确定惯性定位信息；

6、利用所述可穿戴设备中的扩展卡尔曼滤波器并基于所述惯性定位信息以及从若干所述射频收发装置中分别获取的所述稀疏点定位信息，确定所述待定位人员的室内定位信息。

7、可选的，所述通过可穿戴设备采集待定位人员的目标生命体征信号，包括：

8、通过可穿戴设备采集待定位人员的目标呼吸信号和/或目标心率信号。

9、可选的，所述利用安装在室内的射频收发装置并基于所述目标生命体征信号从若干回波信号中确定目标回波信号，包括：

10、通过安装在室内的射频收发装置发射若干射频信号以及接收相应的若干回波信号，并确定与所述若干回波信号分别对应的距离信息以及待匹配生命体征信号；所述射频信号为频率随时间变化的信号；

11、通过所述射频收发装置从所述可穿戴设备获取所述待定位人员的目标生命体征信号，并确定各所述待匹配生命体征信号分别与所述目标生命体征信号的匹配结果，基于所述匹配结果从所述若干回波信号中确定目标回波信号。

12、可选的，所述确定与所述若干回波信号分别对应的距离信息以及待匹配生命体征信号，包括：

13、确定各所述回波信号分别到达所述射频收发装置的时间延迟，并基于各所述时间延迟分别确定对应的频率下降值；

14、基于各所述频率下降值分别对相应的所述回波信号的频率进行调制，以得到与各所述回波信号分别对应的目标频率；

15、基于各所述目标频率、光速以及与各所述回波信号分别对应的射频信号的斜率确定与各所述回波信号分别对应的距离信息，并基于与各所述回波信号分别对应的相移信号和相位信号确定相应的待匹配生命体征信号。

16、可选的，所述利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标回波信号进行人员定位，以得到对应的稀疏点定位信息之前，还包括：

17、基于双隐层神经网络构建初始定位模型，并利用粒子群算法对所述初始定位模型进行配置，以得到配置后的定位模型；

18、获取若干历史回波信号，并提取与所述若干历史回波信号分别对应的历史多维度特征，以构建训练集；所述多维度特征包括距离信息、生命体征信号、相移信号和相位信号；

19、利用所述训练集对所述配置后的定位模型进行训练，以得到训练好的预设定位模型。

20、可选的，所述利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标回波信号进行人员定位，以得到对应的稀疏点定位信息，包括：

21、提取与所述目标回波信号对应的目标多维度特征，并利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标多维度特征进行人员定位，并结合所述目标回波信号的返回方位信息确定所述待定位人员的稀疏点定位信息。

22、可选的，所述利用所述可穿戴设备中的扩展卡尔曼滤波器并基于所述惯性定位信息以及从若干所述射频收发装置中分别获取的所述稀疏点定位信息，确定所述待定位人员的室内定位信息，包括：

23、通过所述可穿戴设备中的扩展卡尔曼滤波器判断是否从若干所述射频收发装置中获取到所述稀疏点定位信息；

24、若未从任意一个射频收发装置中获取到所述稀疏点定位信息，则基于所述惯性定位信息确定所述待定位人员的室内定位信息；

25、若从所述任意一个射频收发装置中获取到所述稀疏点定位信息，则基于获取到的若干所述稀疏点定位信息确定目标稀疏点定位信息，并对所述目标稀疏点定位信息与所述惯性定位信息进行融合，以得到所述待定位人员的室内定位信息。

26、第二方面，本技术提供了一种室内人员定位装置，包括：

27、生命信号采集模块，用于通过可穿戴设备采集待定位人员的目标生命体征信号；

28、射频回波定位模块，用于利用安装在室内的射频收发装置并基于所述目标生命体征信号从若干回波信号中确定目标回波信号，并利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标回波信号进行人员定位，以得到对应的稀疏点定位信息；

29、惯性定位模块，用于通过安装在所述可穿戴设备中的惯性测量单元上的捷联惯导系统获取所述待定位人员的惯性信息，并基于所述惯性信息确定惯性定位信息；

30、室内定位确定模块，用于利用所述可穿戴设备中的扩展卡尔曼滤波器并基于所述惯性定位信息以及从若干所述射频收发装置中分别获取的所述稀疏点定位信息，确定所述待定位人员的室内定位信息。

31、第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：

32、存储器，用于保存计算机程序；

33、处理器，用于执行所述计算机程序以实现前述的室内人员定位方法。

34、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的室内人员定位方法。

35、本技术中，通过可穿戴设备采集待定位人员的目标生命体征信号；利用安装在室内的射频收发装置并基于所述目标生命体征信号从若干回波信号中确定目标回波信号，并利用所述射频收发装置中的预设定位模型对所述目标回波信号进行人员定位，以得到对应的稀疏点定位信息；通过安装在所述可穿戴设备中的惯性测量单元上的捷联惯导系统获取所述待定位人员的惯性信息，并基于所述惯性信息确定惯性定位信息；利用所述可穿戴设备中的扩展卡尔曼滤波器并基于所述惯性定位信息以及从若干所述射频收发装置中分别获取的所述稀疏点定位信息，确定所述待定位人员的室内定位信息。由此可见，本技术通过待定位人员的目标生命体征信号可以从若干回波信号中确定出与待定位人员对应的目标回波信号，并将目标回波信号输入预设定位模型，以进行室内人员定位，得到相应的稀疏点定位信息，然后通过对基于射频收发装置中的预设定位模型确定的稀疏点定位信息以及捷联惯导系统确定的惯性定位信息进行组合，以获取更精准的室内定位信息，从而提高室内人员定位的精度。