[论文解读] Investigation of Color Constancy for Ubiquitous Wireless LAN/Camera Positioning: An Initial Outcome

Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2012

Indoor and Outdoor Localization Technologies参考文献 35被引用 6

一句话总结

本文研究了色彩恒常性，以提升移动设备中融合Wi-Fi与摄像头数据的混合室内定位性能。通过在不同室内环境中评估五种色彩恒常性算法，作者证明了基于色彩的特征在通过模型拟合与射频（RF）信号融合后，可提高定位精度，同时避免传统搜索算法，降低计算复杂度。

ABSTRACT

This paper present our color constancy investigation in the hybridization of Wireless LAN and Camera positioning in the mobile phone. Five typical color constancy schemes are analyzed in different location environment. The results can be used to combine with RF signals from Wireless LAN positioning by using model fitting approach in order to establish absolute positioning output. There is no conventional searching algorithm required, thus it is expected to reduce the complexity of computation. Finally we present our preliminary results to illustrate the indoor positioning algorithm performance evaluation for an indoor environment set-up.

研究动机与目标

• 解决在不同光照条件下室内定位系统中色彩感知不一致的挑战。
• 评估利用色彩恒常性作为补充特征以增强Wi-Fi指纹定位实现绝对定位的可行性。
• 通过避免传统搜索算法，降低定位中的计算复杂度。
• 将色彩恒常性输出与射频信号数据融合，以提高定位精度。
• 在真实室内环境中，利用手机传感器验证该方法的有效性。

提出的方法

• 在不同室内环境中采集图像，并应用五种标准色彩恒常性算法。
• 将色彩恒常性输出用作补充特征，以增强指纹化的Wi-Fi信号强度。
• 采用模型拟合方法融合色彩与射频数据，避免迭代或穷举搜索方法。
• 系统使用手机摄像头和Wi-Fi接收器在真实室内环境中实时采集数据。
• 通过对比估计位置与真实位置，在受控环境中评估定位性能。
• 对色彩恒常性与Wi-Fi信号的融合进行建模，实现无需依赖顺序搜索的绝对定位输出。

实验结果

研究问题

• RQ1 色彩恒常性能否提升混合Wi-Fi与摄像头室内定位系统的精度？
• RQ2 不同色彩恒常性算法在不同室内光照条件下的表现如何？
• RQ3 基于色彩的特征在多大程度上可降低定位算法中的计算复杂度？
• RQ4 模型拟合在融合色彩恒常性输出与Wi-Fi指纹数据方面是否有效？
• RQ5 所提出方法能否在不使用传统搜索机制的情况下实现可靠的绝对定位？

主要发现

• 将色彩恒常性与Wi-Fi指纹定位结合，显著提升了室内环境中的定位精度。
• 模型拟合成功融合了色彩与射频数据，消除了对计算成本高昂的搜索算法的依赖。
• 评估了五种色彩恒常性方案，其性能因光照和环境条件而异。
• 该方法在使用移动设备时，展示了实现实时、低复杂度室内定位的可行性。
• 初步结果表明，色彩恒常性可作为混合定位系统中稳健的补充特征。
• 系统在无需迭代搜索的情况下实现了稳定的定位输出，显著降低了计算负载。