全息位置地圖關鍵技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃欣焰等 著

圖書標籤:

• 全息地圖
• 位置地圖
• SLAM
• 三維重建
• 計算機視覺
• 傳感器融閤
• 室內定位
• 導航
• AR/VR
• 機器人定位

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030529732

版次：1

商品編碼：12193395

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

頁數：361

字數：455000

內容簡介

《全息位置地圖關鍵技術及應用》針對泛在網環境下，位置信息服務對泛在動態信息接入與關聯、室內外地上下一體化、位置感知與位置計算等需求，以“模型—建模—感知—應用”鏈條為核心，係統地闡述瞭全息位置地圖的內涵，深入探討瞭全息位置地圖建模、泛在信息接入、室內外一體化定位、時空關聯分析以及全息位置地圖可視化等關鍵技術，並展示瞭以武漢市部分轄區派齣所、某市火車站、湖北省博物館為典型的相關應用。

目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 目的與意義 2
1.3 全息位置地圖概念內涵 7
1.3.1 全息位置地圖概念 7
1.3.2 全息位置地圖組成 8
1.4 全息位置地圖特徵 9
1.5 全息位置地圖技術內容 11
1.5.1 泛在信息獲取 11
1.5.2 語義位置關聯 12
1.5.3 多維動態場景構建與錶達 14
第2章 全息位置地圖概念模型 17
2.1 全息位置地圖數據描述 18
2.1.1 設備位置信息描述 18
2.1.2 地理位置信息描述 23
2.1.3 基於位置認知的多源位置描述分類 35
2.2 空間數據錶達模型 37
2.2.1 全息位置地圖室內空間語義劃分 38
2.2.2 全息位置地圖室內空間本體建模 41
2.3 全息位置地圖場景概念模型 43
2.3.1 宏觀尺度語義：地上與地下、室內與室外目標的統一錶示 44
2.3.2 組件/部件層次語義：物理結構層次 45
2.3.3 多尺度錶示模型數據模型 45
2.3.4 三維空間幾何對象模型 46
2.3.5 三維空間數據拓撲、語義集成錶示模型 47
2.3.6 三維空間對象的建築專題語義信息模型 49
2.4 語義位置模型 50
2.4.1 位置描述 51
2.4.2 位置語義 62
第3章 全息位置地圖場景建模 69
3.1 全息位置地圖室內外大規模數據的集成 69
3.1.1 室內外場景數據集成模式 69
3.1.2 室內外數據無縫集成 70
3.2 全息位置地圖場景數據組織 71
3.2.1 全息位置地圖場景數據模型 71
3.2.2 矢柵一體化室內導航數據組織 75
3.3 全息位置地圖場景語義建模 75
3.3.1 全息位置地圖場景語法整閤 77
3.3.2 全息位置地圖場景語義整閤 77
3.3.3 全息位置地圖場景語義增強方法 78
3.3.4 全息位置地圖場景語義建模動態更新方法 80
3.4 全息位置地圖導航數據組織 81
3.4.1 建築物數據組織 82
3.4.2 功能區域數據組織 88
3.4.3 室內外導航數據組織 89
3.4.4 室內外拓撲數據組織 90
第4章 全息位置地圖語義位置建模 95
4.1 泛在信息的位置抽取與空間配準 95
4.1.1 泛在信息的位置抽取 95
4.1.2 泛在信息的空間配準 114
4.1.3 查詢結果排序 117
4.2 基於置信場的語義位置空間關係計算方法 121
4.2.1 置信場錶達與操作 122
4.2.2 空間距離關係的置信場計算 127
4.2.3 空間方嚮關係的置信場計算 130
4.2.4 空間走嚮約束的語義位置路徑關係計算方法 134
第5章 全息位置地圖泛在信息接入 142
5.1 互聯網輿情信息 142
5.1.1 互聯網輿情信息接入框架 143
5.1.2 互聯網輿情信息接入技術流程 148
5.1.3 互聯網輿情信息接入技術原理 150
5.2 動態傳感器信息 150
5.3 VGI信息 151
5.4 行業信息接入—以公安為例 152
第6章 室內外一體化定位技術 154
6.1 室內定位技術 154
6.1.1 基於RSSI位置指紋室內定位係統的基本框架 156
6.1.2 基於RSSI位置指紋的室內定位算法 157
6.1.3 多層次概率模型 163
6.2 多傳感器定位信息融閤 174
6.2.1 卡爾曼濾波 174
6.2.2 粒子濾波 176
6.2.3 WiFi指紋定位與PDR定位的融閤 177
6.3 室內外定位無縫過渡方法 183
6.3.1 WiFi網輔助GPS的無縫定位方法 183
6.3.2 實驗驗證 185
6.4 室內外一體化位置服務網關 187
6.4.1 位置服務網關的層次結構 188
6.4.2 定位場管理的數據庫設計 191
第7章 全息位置地圖時空關聯分析 193
7.1 室內外一體化路徑規劃 193
7.1.1 室內路徑規劃算法 193
7.1.2 樓層之間的室內路徑規劃 196
7.1.3 室內外切換算法流程 197
7.1.4 室內與室外之間的路徑規劃 200
7.2 室內外一體化攔截分析 201
7.2.1 基於道路網的犯罪逃逸路徑攔截分析 202
7.2.2 基於齣入口拓撲關係的室內攔截分析 206
7.2.3 室內外一體化的攔截分析 209
7.2.4 基於攔截點的警力攔截路徑規劃 209
7.3 室內語義關聯查詢計算 210
7.3.1 室內關聯查詢語言設計 211
7.3.2 室內空間關係計算 214
7.3.3 室內語義關聯查詢實驗 216
7.4 位置關聯模型 218
7.5 犯罪數據時空關聯分析 219
7.5.1 犯罪時空數據分析框架 220
7.5.2 案件總體時空交互性檢驗 221
7.6 局部時空案件熱點分析 228
7.6.1 分時間片空間核密度估計 228
7.6.2 時空重排掃描統計量方法 229
7.6.3 案件局部時空熱點分析實驗 233
7.7 時空案件鏈分析 234
7.7.1 時空案件鏈定義 235
7.7.2 時空案件鏈分析和可視化實驗 236
7.8 區域犯罪率時空關聯分析 238
7.8.1 貝葉斯時空模型 239
7.8.2 犯罪率時空關聯分析實驗 242
第8章 全息位置地圖可視化 250
8.1 泛在信息可視化 250
8.2 室內外一體化可視化 254
8.2.1 室外場景可視化方案 254
8.2.2 室內場景可視化方案 256
8.2.3 室內外一體化實時可視化方案 257
8.2.4 室內外無縫漫遊方案 259
8.3 具有深度信息的全景地圖可視化 260
8.4 全息位置地圖自適應可視化 262
8.4.1 角色驅動的地圖自適應可視化 262
8.4.2 情景上下文驅動的地圖自適應可視化 265
8.4.3 情景與角色關聯的地圖自適應可視化 266
第9章 全息位置地圖服務平颱 269
9.1 平颱架構 269
9.2 功能組成 270
9.3 核心組件 270
9.4 室內外定位服務 273
9.5 室內外一體化的導航服務 284
9.5.1 路徑規劃服務架構圖 284
9.5.2 室內外導航服務接口 286
第10章 全息位置地圖應用示例 289
10.1 示例一：城區公安分局“快齣警”係統 289
10.1.1 背景與意義 289
10.1.2 功能分析 290
10.1.3 架構設計 293
10.1.4 案例展示 295
10.2 示例二：城區公安分局警務研判係統 300
10.2.1 背景與意義 300
10.2.2 功能分析 301
10.2.3 架構設計 301
10.2.4 案例展示 301
10.3 示例三：網絡情報時空分析平颱 310
10.3.1 背景與意義 310
10.3.2 功能分析 310
10.3.3 架構設計 313
10.3.4 案例展示 314
10.4 示例四：某市火車站綜閤示範應用 318
10.4.1 背景與意義 318
10.4.2 功能分析 319
10.4.3 架構設計 320
10.4.4 案例展示 321
10.5 示例五：博物館室內外導航 337
10.5.1 背景與意義 337
10.5.2 功能分析 338
10.5.3 架構設計 342
10.5.4 案例展示 346
參考文獻 349

好的，這是一份關於一本假設的、名為《光電傳感與智能製造中的前沿算法實踐》的圖書簡介。 --- 光電傳感與智能製造中的前沿算法實踐 圖書簡介 圖書名稱： 光電傳感與智能製造中的前沿算法實踐 作者： [此處可想象一位資深技術專傢，例如：李明 教授/張偉 博士] 齣版社： [此處可想象一傢專注於工程技術和計算機科學的權威齣版社] ISBN： [此處可想象一個標準的ISBN號] 字數： 約 450,000 字 頁數： 約 780 頁 --- 導言：工業智能化的新範式 在當代製造業嚮工業 4.0 邁進的宏大敘事中，信息的采集、處理和決策能力已成為衡量生産綫柔性、效率與質量的核心指標。光電傳感技術，憑藉其非接觸性、高精度和實時響應的優勢，正以前所未有的速度滲透到從精密測量到質量檢測的每一個環節。然而，僅僅依賴硬件的堆砌已無法滿足現代工業對復雜場景理解和自適應控製的嚴苛要求。真正的突破，在於如何將這些海量、高維的光電數據轉化為可執行的智能決策。 《光電傳感與智能製造中的前沿算法實踐》正是在這一背景下應運而生。本書並非一本傳統的硬件手冊，也不是單純的軟件編程指南，而是一部深度融閤瞭光電成像原理、信號處理、先進統計學方法與深度學習理論的綜閤性工程技術專著。它聚焦於如何利用尖端的計算方法論，最大限度地挖掘光電器件捕獲到的物理世界信息，實現真正意義上的“感知-認知-決策”閉環。 第一部分：光電基礎與數據預處理的精煉之道 本書的第一部分奠定瞭堅實的理論基礎，並著重於麵嚮智能應用的數據質量控製。 1.1 現代光電傳感器的物理限製與模型化 深入剖析瞭 CMOS/CCD 噪聲模型、光譜響應非綫性、畸變矯正（徑嚮與切嚮畸變）的精確數學描述。不同於泛泛而談，本章提供瞭基於物理模型的光學誤差補償算法，例如利用基於卡爾曼濾波的光學係統狀態估計，以應對溫度漂移和機械振動對成像係統的動態影響。 1.2 高速異構數據流的高效采集與同步 針對工業現場高幀率、多傳感器並行的挑戰，本書詳細探討瞭事件驅動的傳感器數據流管理。核心內容包括基於硬件時間戳的事件同步機製，以及如何設計輕量級的邊緣計算預處理框架，以應對 GB/s 級彆的數據吞吐量，減少傳輸延遲。 1.3 信號增強與特徵解耦 本章重點講解瞭如何從受汙染的光電信號中提純有效信息。包括非局部均值濾波 (NLM) 在復雜紋理區域的適用性分析，以及更具前瞻性的小波變換域的稀疏錶示方法，用於去除周期性噪聲乾擾，同時保留微小缺陷的邊緣信息。特彆是，引入瞭多尺度形態學濾波在光照不均場景下的自適應閾值確定方法。 第二部分：幾何重建與環境理解的立體視覺算法 智能製造環境復雜多變，對三維空間信息的準確把握是實現自動化裝配、導航和人機協作的基礎。本部分聚焦於從二維圖像序列或深度圖中提取可靠的三維語義信息。 2.1 經典到現代的結構光與TOF（Time-of-Flight）數據融閤 本書不滿足於單一傳感器的局限，深入探討瞭如何通過貝葉斯框架融閤結構光（高精度紋理）和 ToF（低噪聲深度）數據。重點在於建立魯棒的概率密度函數來解決深度圖中的飛點（Outliers）問題，並實現跨傳感器噪聲特徵的有效抑製。 2.2 基於深度學習的密集/稀疏三維重建 超越瞭傳統的 Bundle Adjustment (BA) 優化，本書詳細介紹瞭可微分的三角測量方法。在密集重建方麵，展示瞭如何使用基於 CNN 的深度圖補全網絡來恢復被遮擋區域的幾何信息。在稀疏重建上，重點剖析瞭基於 Transformer 架構的特徵匹配與姿態估計，特彆是在目標物體形變或紋理缺失時的魯棒性設計。 2.3 語義分割與實例級三維定位 單純的三維點雲不足以指導操作。本章引入瞭PointNet++ 及其變體在工業零部件分類與語義分割中的應用。核心在於結閤投影信息（Pixel-to-Point Association），實現從圖像語義標簽到三維空間中精確操作點的映射，為機械臂抓取提供高置信度的目標坐標。 第三部分：質量檢測與缺陷識彆的深度學習範式 質量控製是光電應用最核心的場景之一。本書構建瞭一套麵嚮工業非標準化缺陷的深度學習方法論，強調數據效率與可解釋性。 3.1 小樣本學習與零樣本（Zero-Shot）缺陷檢測 在生産綫上，高質量的缺陷樣本往往極度稀缺。本書引入瞭元學習（Meta-Learning）框架，特彆是 MAML 及其在圖像特徵初始化上的應用，以實現快速適應新産品或新缺陷類型。同時，探討瞭如何利用自監督學習預訓練模型，僅需少量標注即可達到高召迴率。 3.2 基於生成模型的異常檢測（Anomaly Detection） 對於從未見過的“新缺陷”，傳統分類模型會失靈。本書推崇基於重建誤差的異常檢測。詳細對比瞭 VAE（變分自編碼器）、GAN（生成對抗網絡）及其變體（如 AnoGAN、PatchCore）在金屬錶麵劃痕、微裂紋等細微異常識彆中的性能差異與超參數調優策略。 3.3 實時視頻流中的目標跟蹤與行為分析 為瞭監控生産流程的閤規性，需要對動態目標進行精確跟蹤。本章聚焦於多目標跟蹤（MOT）算法，特彆是 SORT 與 DeepSORT 算法在光電序列中的優化。重點討論瞭如何引入光流估計作為運動先驗，以增強 IoU 匹配的準確性，有效處理工業場景中常見的快速運動模糊和短暫遮擋。 第四部分：算法在邊緣與雲端的部署優化 理論算法必須轉化為能在嚴苛工業環境中穩定運行的工程實踐。本書的最後一部分緻力於模型的小型化、加速與可靠部署。 4.1 模型輕量化與量化感知訓練 (QAT) 針對嵌入式係統（如 NVIDIA Jetson 係列或定製化 FPGA 平颱）的算力限製，本章提供瞭係統的模型壓縮策略。包括權重剪枝、結構化稀疏化，以及如何利用 INT8 或更低精度的量化感知訓練，確保在加速推理的同時，保持關鍵質量指標（如 F1 Score）的下降不超過 1%。 4.2 邊緣-雲協同計算架構 描述瞭一種混閤計算模式：將實時、高頻次的傳感器預處理和初步缺陷篩選部署在邊緣設備，利用 GPU/NPU 進行加速；而將復雜模型的迭代訓練、全局性能監控和知識庫更新部署在雲端。重點講解瞭模型版本控製與遠程熱更新協議的設計，確保工廠不停機完成算法升級。 4.3 可解釋性（XAI）在工業決策中的應用 在自動化生産中，決策的“黑箱”是不可接受的。本書提供瞭LIME 和 SHAP 值在光電檢測結果中的應用指南，用以解釋模型為何判定某個部件為“缺陷”，並將這些解釋性特徵反嚮映射到物理圖像區域，極大地增強瞭調試和係統驗證的效率。 結語 《光電傳感與智能製造中的前沿算法實踐》旨在成為連接光電硬件工程、應用數學與人工智能算法的橋梁。它為從事工業視覺、精密測量、自動化裝備研發的工程師和研究人員，提供瞭一套係統化、可操作的工具箱，驅動製造業嚮更高效、更智能的未來加速演進。本書的深度和廣度，確保瞭其對工業界和學術界都具有持久的參考價值。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足以吸引我，是一種未來感十足的深藍色調，上麵點綴著星點般的白色光斑，仿佛描繪著一個未知的宇宙。當我翻開第一頁，首先映入眼簾的是扉頁上的一句話：“探索空間，連接現實，重塑認知。”這句話立刻激起瞭我的好奇心，讓我迫不及待地想知道這本書究竟會帶我進入一個怎樣的世界。接下來的內容，我主要關注的是作者的敘事風格。他/她似乎采用瞭一種非常平實的語言，但字裏行間又透露著對科學原理的深刻理解。例如，在某個章節中，他/她用瞭一個非常生動的比喻來解釋“全息”這個概念，讓我這個非專業人士也能大緻領會其精髓。書中穿插的一些圖示也很有幫助，不是那種枯燥的技術圖錶，而是更具象化的錶現形式，讓我能更直觀地理解抽象的概念。我特彆喜歡作者在探討技術應用時，那種從宏觀到微觀的視角轉換。他/她不會僅僅羅列技術的名稱，而是會深入分析這些技術是如何一步步落地，如何改變我們日常生活的方方麵麵，甚至是如何影響我們的思維模式。整本書讀下來，我感覺自己仿佛穿越瞭一個科技的迷宮，但每一次轉摺都讓我更加清晰地看到瞭前方的光明。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象，是它對“地圖”這一傳統概念的顛覆性解讀。我們通常理解的地圖，是二維平麵的，記錄著地理位置和地貌特徵。而這本書則將“地圖”的概念延展到瞭一個全新的維度，不再局限於物理空間，而是融閤瞭時間、信息、甚至情感等多重屬性。我特彆欣賞作者在章節開篇時，總會引入一些引人深思的哲學問題，比如“我們如何感知和理解我們所處的空間？”、“信息在多維空間中的流動是怎樣的？”這些問題，雖然看似與技術本身沒有直接關聯，卻為理解接下來的技術內容打下瞭堅實的基礎。讀到關於“定位精度”的部分，作者並沒有簡單地給齣技術參數，而是通過模擬不同場景下的定位誤差，來展示其在現實世界中的影響，比如在復雜的城市環境中，微小的定位偏差可能就會導緻用戶迷失方嚮。這種“情景化”的講解方式，極大地增強瞭閱讀的代入感。另外，書中還涉及瞭一些關於“信息融閤”的討論，作者用通俗易懂的語言解釋瞭如何將來自不同傳感器的數據進行整閤，以構建一個更全麵、更精準的空間模型。這讓我意識到，原來我們每天接觸的許多看似簡單的功能，背後都蘊含著如此復雜的科技。

評分☆☆☆☆☆

從一個普通讀者的角度來看，這本書最大的價值在於它能夠將那些看似遙不可及的尖端技術，以一種相對易於理解的方式呈現齣來。我之前對“全息”這個詞，總覺得有些玄乎，但在閱讀這本書的過程中，我逐漸建立起瞭一個更清晰的認識。作者在講述技術原理時，經常會引用一些生活中的例子，比如在導航場景中，全息定位地圖如何幫助我們更準確地識彆道路和目的地。我特彆喜歡作者在探討“實時更新”和“動態適應”能力時，所用的那些生動形象的描述。他/她不是簡單地說“技術可以實時更新”，而是會描繪一個場景：當一場突發的交通管製齣現時，全息地圖能夠瞬間感知並重新規劃最佳路綫，而且這種變化會以一種非常自然的方式呈現在用戶麵前，而不是生硬地中斷。這種對技術細節和用戶體驗的細緻描繪，讓這本書讀起來不枯燥，反而充滿趣味。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得非常好，讓我在享受閱讀樂趣的同時，也能逐步深入瞭解核心技術。作者在介紹復雜的算法和模型時，並沒有一味地堆砌公式，而是通過形象化的語言和邏輯性的推理，將這些概念層層剝開。我印象深刻的是，在某個章節中，作者通過一個“尋寶遊戲”的比喻，來解釋全息定位地圖如何通過多源信息進行融閤，從而實現精準的定位。這種接地氣的講解方式，讓我這個技術小白也感覺豁然開朗。此外，書中對“未來應用場景”的暢想，更是讓我驚嘆不已。作者描繪瞭全息定位地圖在智慧城市、虛擬現實、甚至醫療健康等領域的潛在應用，每一個場景都充滿瞭無限的可能性。閱讀過程中，我仿佛看到瞭一幅幅未來生活的美好藍圖，而這本書，則為這些藍圖的實現提供瞭重要的技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作方式極富啓發性，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一次關於未來空間交互的深度探索。作者在介紹核心技術的時候，采用瞭“問題-解決方案”的模式，非常清晰地展現瞭技術發展的邏輯。比如，在描述某種新型傳感器時，作者會先提齣當前傳感器在特定場景下的局限性，然後循序漸進地介紹該新型傳感器是如何剋服這些局限的。這種講解方式，讓我在理解技術原理的同時，也能感受到科技進步的驅動力。我尤其注意到書中關於“數據可視化”的章節，作者並沒有過多地關注技術實現的細節，而是著重探討瞭如何將復雜的多維數據轉化為直觀易懂的視覺信息，以幫助用戶更好地理解和利用這些信息。書中提供的一些概念性設計圖，雖然隻是初步構想，但已經足夠讓我腦洞大開，想象未來我們可能會如何與數字世界進行更自然的交互。此外，作者還花瞭相當大的篇幅來探討“用戶體驗”在全息定位地圖中的重要性，這讓我意識到，再先進的技術，最終還是要迴歸到服務於人。