室内空间数据获取与生成研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouqin1983
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着物联网及新型定位技术的发展,室内定位成为可能,室内位置服务与移动对象数据管理也成为了近年来的研究热点。以往面向室外空间的移动对象数据管理在数据集、算法、系统等层面均已有较多的研究,但对于室内空间而言,由于室内空间与室外空间在空间组成元素、定位技术等方面存在着较大的差异,不能直接应用已有的面向室外空间的研究成果,需要研究全新的理论和方法。本文主要研究室内数据管理中的一个基础性问题:室内空间数据获取与生成。在室外空间(如路网)中,现有的GIS地图和GPS轨迹数据可以为相关研究提供较充分的数据支持,但在室内空间中,无论是基础的室内空间地图还是室内轨迹数据都没有现成的数据集,因此极大地限制了室内移动对象数据管理研究的进展。本文旨在初步解决目前室内空间数据缺乏的问题,主要从两个方面开展室内空间数据获取与生成的研究,即室内空间地图获取和室内移动对象轨迹生成。总体而言,本文的工作和主要贡献可总结为以下两个方面:(1)研究了室内空间地图数据获取问题,提出了一个从CAD模型抽取室内实体以构建室内地图的算法,设计和实现了一个基于Web的室内地图抽取与校正系统,并设计与室内数据管理系统IndoorDB集成的方法。针对包含室内空间布局信息的CAD文件一般是可得到的这一特性,我们提出了从CAD模型抽取室内实体的几何信息和拓扑信息以构建室内地图的思想。算法对CAD模型中点、线段、弧线等低级别的图元进行分类、聚类、简化、求交等预处理,从而保证了算法的适用性和鲁棒性,即与已存在的方法相比,对CAD文件的质量要求降低。对比实验证明了算法的有效性。此外,由于抽取算法不可能达到100%的准确率,为保证方法更具实用性,我们还实现了一个基于Web的校正系统,用以删除错误识别的实体、增加漏检的实体,以及对复杂多边形进行有效细分。最后,我们以实验楼的CAD文件为例,在抽取室内实体并通过校正系统校正和划分后,将数据与IndoorDB室内数据管理原型系统进行了集成,实现了室内导航、室内热点查询等应用验证。(2)研究了室内移动轨迹生成问题,提出了基于语义规则的室内移动对象仿真轨迹生成方法,设计和实现了能够模拟不同室内场景、生成室内移动对象轨迹数据的工具。针对在室内真实场景中部署定位设备具有的代价花费高、部署复杂、可扩展性差等劣势,我们提出了模拟移动对象在室内空间中的运动以产生仿真轨迹的思想。我们通过对移动对象、室内位置进行分类,综合考虑两者间的关系,来模拟移动对象在室内场景中不同模式的运动。为了使我们的方法更具扩展性以及进行可视化,我们设计和实现了一个基于该语义规则方法的室内移动对象仿真轨迹数据生成工具。该工具提供给用户绘制室内空间布局的功能,同时支持从CAD模型导入室内布局,然后模拟RFID室内定位技术,允许用户在室内布局图上进行虚拟RFID阅读器的部署,最后基于语义规则生成移动对象仿真轨迹。此外,该系统还支持对室内空间单元打上语义标签,从而产生带有语义标签的仿真轨迹数据,为轨迹相似性查询、位置个性化推荐等室内移动对象轨迹分析研究与应用提供了数据支撑。
其他文献
随着当今时代数码相机的平民化,对数码相片的后期编辑与处理的需求日益提高,而色调调整是其重要一方面。传统的局部色调调整工具如Photoshop面临一个较大的缺陷:人们在选择物
?无线射频识别(RFID)技术作为目前众多先进领域技术之一,开辟了普适计算领域内新的历史篇章。随着RFID技术的广泛深入应用,RFID中间件成为应用系统中的核心部分。但是由于在
随着世界经济的快速发展,汽车保有量与日俱增,由驾驶员疲劳驾驶造成的交通事故也越来越多,为了保障行驶安全和预防交通事故的发生,研究一种能有效检测驾驶员疲劳并及时给出报
日趋深入的应用对图像处理技术提出了更高的要求,使得图像处理的研究更加深入、广泛。作为图像处理的一个重要环节,图像增强在整个图像处理过程中有着承上启下的作用。由于图
经济全球化之后,企业越来越关注业务流程管理,而Petri网作为一种数学化的建模工具,也越来越多被应用到业务流程管理的定量分析中。Petri网的发展同时得益于各种扩展Petri网的
电网线损是一个综合性的经济、技术指标,它所反映的不仅是电网结构和运行方面的合理性,而且可以反映电力企业的技术和管理水平。便捷、有效的线损计算和分析方法将有利于发现
随着互联网络在人们的工作和生活中扮演的角色越来越重要,互联网络中存在的网络攻击和软件漏洞对系统及网络安全的威胁也日益突起,引起了人们更多的注意。为此,可信计算组织
在并行时代,系统正确性验证越来越受到关注。在并行系统中,由于线程之间执行次序的不确定性,错误往往很难通过测试的方法重现,从而研究人员提出模型检测技术验证并行程序。模
笔式协同交互,是人机交互技术(Human-Computer Interaction,简写HCI)的一类形式,是把笔作为媒介来进行交互和沟通,通过采用专门的数字笔在特定的输入设备上书写笔迹来达到协
计算机应用正朝着数据密集型发展。同时,随着物联网的兴起,越来越多的物品被接入到互联网,产生了新的海量数据并通过云端进行上传和下载。而近年来,用户生成的内容也增长了15