一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法及系统

本发明属于指纹库更新维护，具体涉及一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法及系统。

背景技术：

1、在当下指纹定位方法中部分方法中作为指纹标志的信号如wi-fi具有时变性，即指纹库中所记录的数据具有不稳定性，所以需要对指纹库进行定期维护以保证定位精度。现有的指纹参考库的维护方法有主动更新方法和被动更新方法，两种更新方法皆有一定的发展，指纹参考库的主动更新方法有人为因素的影响，主观性较高，容易导致误判和漏判。指纹参考库的被动更新方法指纹坐标依赖于航迹推算提供，可能会由于航迹推算方法的累积误差问题导致坐标出现不可避免的误差。且现有两种更新方法结合使用的案例较少，两种更新方法相结合使用方法有待开发。

技术实现思路

1、为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法及系统，在用户确定定位准确后，进行聚类分析，判断新旧两点是否差距过大，避免了由于主观因素造成对指纹库数据的污染。

2、为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，包括以下步骤：

3、步骤1、被动更新：在依靠pdr算法所记录的路径到达目的地时，对行人是否处于静止状态进行判断，若行人处于静止状态，在此时对行人所在地的指纹信息进行收集记录，并与指纹参考库中的指纹数据进行对比，设定误差阈值，若产生的误差大于误差阈值，则认为此处的指纹信息出现错误，转入主动更新部分；

4、步骤2、主动更新：询问用户定位是否准确，若用户对定位不满意则不对指纹库中指纹数据进行更新，若对定位表示满意，则对指纹库中相应的指纹数据进行更新；

5、步骤3、若用户不参加主动更新过程，则设定等待时间，若超过等待时间且用户并没有响应，则默认用户认为定位准确，对定位进行更新。

6、可选地，所述步骤1还包括：根据pdr算法的相关数据找到对指纹数据进行重新测量并更新的时机。

7、进一步地，所述根据pdr算法的相关数据找到对指纹数据进行重新测量并更新的时机，包括：采用众包采集方法对指纹数据库进行建立，并使用pdr行人航位位置推算方法对进行指纹数据采集的人行走路径进行记录，在第二个人使用该条行走路径进行导航时，即可以对记录的指纹数据进行确认与更新。

8、可选地，所述对行人是否处于静止状态进行判断的方法为：对行人行走的加速度进行检测，若此时加速度为0，则认为此时该行人处于静止状态。

9、可选地，所述步骤2中，对位置进行更正时需要接受更正测试，更正测试的具体方法是通过聚类算法将指纹库中的点分成若干簇类，若用户更正的位置与定位结果在同一个簇类，则判定为可以进行更正。

10、进一步地，所述聚类算法采用optics算法对更正的位置点及指纹库中的目标地点组成的样本点集进行聚类，分好簇后判断更正的位置点和定位结果点是否在同一个簇中，若在同一个簇中则指纹数据进行更新，若不在同一个簇中则删除更正的位置点的相关数据。

11、进一步地，所述optics算法包括以下步骤：

12、1)、先将更新点记录在指纹库中，作为一个新点。

13、2)、设所有指纹库中所有点为数据集d，邻域半径ε，以及一个点在ε邻域内成为核心对象所包含的点的最小个数minpts；ε设置为s为室内面积，最小个数minpts＝(πε2/s)×当前指纹数据集中总点数；

14、3)、创建两个队列，其中，有序队列用来存储核心对象及该核心对象的直接密度可达对象，并按可达距离升序排列；结果队列用来存储样本点的输出以及处理次序；

15、4)、如果数据集d中所有的点都处理完毕，则算法结束。否则从数据集d中选择一个未处理且为核心对象的点，将该核心点放入结果队列，并将该核心点的直接密度可达点放入有序队列，这些直接密度可达点按可达距离升序排列；

16、5)、如果有序队列为空，则跳至步骤4)，否则，从有序队列中取出第一个样本点(即可达距离最小的样本点)进行拓展；

17、6)、首先判断该拓展点是否为核心对象，如果不是，则回到步骤5)；如果是且该点不在结果队列中，则应先将其加入结果队列再执行下一步；

18、7)、找到该核心点的所有直接密度可达点，遍历这些点，判断其是否已经存在于结果队列中，是则跳过并继续处理下一个点，否则执行下一步；

19、8)、如果有序队列中已经存在该点，且此时新的可达距离小于旧的可达距离，则用新可达距离取代旧可达距离，有序队列重新排序，如果有序队列中不存在该直接密度可达样本点，则插入该点，并对有序队列重新排序；

20、9)、样本处理完成，输出并保存结果队列中的有序样本点，最终可以得到一个有序的输出结果，以及相应的可达距离；

21、10)、根据输出顺序绘制可达距离图，在可达距离图中波谷越深表示簇越紧密，选取穿过可达距离图中波谷最多的可达距离直线对有序样本点进行分簇。

22、相应地，本发明还要求保护一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护系统，包括：

23、被动更新模块，在依靠pdr算法所记录的路径到达目的地时，对行人是否处于静止状态进行判断，若行人处于静止状态，在此时对行人所在地的指纹信息进行收集记录，并与指纹参考库中的指纹数据进行对比，设定误差阈值，若产生的误差大于误差阈值，则认为此处的指纹信息出现错误，转入主动更新部分；

24、主动更新模块，询问用户定位是否准确，若用户对定位不满意则不对指纹库中指纹数据进行更新，若对定位表示满意，则对指纹库中相应的指纹数据进行更新；

25、等待更新模块，若用户不参加主动更新过程，则设定等待时间，若超过等待时间且用户并没有响应，则默认用户认为定位准确，对定位进行更新。

26、与现有技术相比，本发明采用上述方法的有益效果包括：

27、(1)在用户确定定位准确后，进行聚类分析，判断新旧两点是否差距过大，避免了由于主观因素造成对指纹库数据的污染。

28、(2)定位结束，发现指纹误差时，转入人为判断的环节，添加了人工判断环节，避免了航迹推算方法的累积误差问题导致的定位误差。

技术特征：

1.一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述步骤1还包括：根据pdr算法的相关数据找到对指纹数据进行重新测量并更新的时机。

3.根据权利要求2所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述根据pdr算法的相关数据找到对指纹数据进行重新测量并更新的时机，包括：采用众包采集方法对指纹数据库进行建立，并使用pdr行人航位位置推算方法对进行指纹数据采集的人行走路径进行记录，在第二个人使用该条行走路径进行导航时，即可以对记录的指纹数据进行确认与更新。

4.根据权利要求1所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述对行人是否处于静止状态进行判断的方法为：对行人行走的加速度进行检测，若此时加速度为0，则认为此时该行人处于静止状态。

5.根据权利要求1所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述步骤2中，对位置进行更正时需要接受更正测试，更正测试的具体方法是通过聚类算法将指纹库中的点分成若干簇类，若用户更正的位置与定位结果在同一个簇类，则判定为可以进行更正。

6.根据权利要求4所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述聚类算法采用optics算法对更正的位置点及指纹库中的目标地点组成的样本点集进行聚类，分好簇后判断更正的位置点和定位结果点是否在同一个簇中，若在同一个簇中则指纹数据进行更新，若不在同一个簇中则删除更正的位置点的相关数据。

7.根据权利要求6所述的主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法，其特征在于，所述optics算法包括以下步骤：

8.一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种主动和被动更新相结合的指纹参考库维护方法及系统，方法包括：被动更新：在依靠PDR算法所记录的路径到达目的地时，对行人是否处于静止状态进行判断，若行人处于静止状态，在此时对行人所在地的指纹信息进行收集记录，并与指纹参考库中的指纹数据进行对比，设定误差阈值，若产生的误差大于误差阈值，则认为此处的指纹信息出现错误，转入主动更新部分；主动更新：询问用户定位是否准确，若用户对定位不满意则不对指纹库中指纹数据进行更新，若对定位表示满意，则对指纹库中相应的指纹数据进行更新，对位置进行更正时需要接受更正测试。本发明在用户确定定位准确后，进行聚类分析，避免了由于主观因素造成对指纹库数据的污染。技术研发人员：钱闯,宁思琪,谢欣然,卢秀雯,孙浩,蔡宇轩,师蕴菲,陈志军受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29