本發(fā)明涉及行人航位推算技術(shù)和室內(nèi)地圖構(gòu)建技術(shù)，尤其涉及一種通過(guò)智能手機(jī)傳感器以眾包方式采集大量行人行走軌跡信息，自動(dòng)構(gòu)建室內(nèi)平面圖的方法。

背景技術(shù)：

隨著定位和導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，各種基于位置的服務(wù)對(duì)地圖的需求越來(lái)越大。室外地圖的構(gòu)建和繪制經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已擁有一套成熟的方法，由專(zhuān)業(yè)測(cè)繪人員通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備采集數(shù)據(jù)，再通過(guò)專(zhuān)業(yè)地理軟件處理并繪制地圖。但是室內(nèi)地圖的構(gòu)建和繪制一直是迄待解決的問(wèn)題，也是阻礙基于位置的服務(wù)在室內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用的主要因素之一。目前室內(nèi)地圖的構(gòu)建主要是由測(cè)繪人員測(cè)量室內(nèi)數(shù)據(jù)并繪制地圖或者基于建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖繪制平面圖。這些方法盡管能夠進(jìn)行部分樓宇的地圖創(chuàng)建和繪制，但是由于高成本及私密性等原因，多數(shù)室內(nèi)環(huán)境無(wú)法采用專(zhuān)業(yè)方法進(jìn)行地圖繪制，而建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖也往往由于各種原因無(wú)法獲得，從而導(dǎo)致大量室內(nèi)環(huán)境無(wú)可用地圖，室內(nèi)定位與導(dǎo)航也無(wú)法實(shí)施。

近年來(lái)，隨著手機(jī)傳感技術(shù)的發(fā)展，加速度計(jì)、磁力計(jì)、氣壓計(jì)等傳感器已成為智能手機(jī)的標(biāo)配，極大促進(jìn)了基于智能手機(jī)的行人活動(dòng)識(shí)別和行人航位推算技術(shù)以及室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)智能手機(jī)傳感器數(shù)據(jù)的采集和處理可以獲得行人當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)以及行動(dòng)軌跡，根據(jù)大量普通用戶(hù)在室內(nèi)的行動(dòng)軌跡，結(jié)合復(fù)雜數(shù)據(jù)分析算法，就可以獲得室內(nèi)區(qū)域的房間和走廊結(jié)構(gòu)，從而自動(dòng)構(gòu)建出室內(nèi)平面圖，以利用基于位置的服務(wù)在室內(nèi)的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種新的普遍適用的采用眾包方式的基于智能手機(jī)傳感器的室內(nèi)平面圖自動(dòng)構(gòu)建方法。該方法包括如下步驟：

A.由于采用眾包方式進(jìn)行室內(nèi)平面圖構(gòu)建，因此需要大量用戶(hù)參與。參與用戶(hù)隨身攜帶智能手機(jī)，智能手機(jī)集成加速度計(jì)、磁力計(jì)、氣壓計(jì)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器以及WiFi適配器。智能手機(jī)及各傳感器處于開(kāi)啟狀態(tài)，并后臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集處理軟件。

B.采用眾包方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并產(chǎn)生大量用戶(hù)行走軌跡。本步驟在用戶(hù)智能手機(jī)端執(zhí)行，需要大量用戶(hù)參與，每個(gè)用戶(hù)智能手機(jī)端執(zhí)行以下步驟：

B1.智能手機(jī)中的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星信號(hào)，當(dāng)從接收到衛(wèi)星信號(hào)變?yōu)榻邮詹坏叫l(wèi)星信號(hào)時(shí)，該位置作為建筑入口和軌跡起始點(diǎn)，進(jìn)入B2步驟；

B2.實(shí)時(shí)采集智能手機(jī)中各傳感器數(shù)據(jù)：通過(guò)加速度計(jì)采集加速度數(shù)據(jù)；通過(guò)磁力計(jì)采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)；通過(guò)氣壓計(jì)采集氣壓數(shù)據(jù)；對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑降噪處理；

B3.根據(jù)加速度數(shù)據(jù)，判斷用戶(hù)是否處于行走狀態(tài)，如果是，則執(zhí)行B4步驟；

B4.根據(jù)加速度數(shù)據(jù)識(shí)別出行走中的每一步并估算步長(zhǎng)；根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)結(jié)合加速度數(shù)據(jù)計(jì)算行走方向；根據(jù)前一步位置，結(jié)合當(dāng)前步長(zhǎng)和行走方向得到新的位置；采集當(dāng)前位置的WiFi AP列表及信號(hào)強(qiáng)度；把每一步位置當(dāng)成一個(gè)軌跡點(diǎn)，連接所有軌跡點(diǎn)構(gòu)成行人該段時(shí)間的行走軌跡；

B5.根據(jù)氣壓數(shù)據(jù)計(jì)算得到海拔高度數(shù)據(jù)，根據(jù)海拔高度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行行人活動(dòng)識(shí)別，確定用戶(hù)是否通過(guò)樓梯、直梯或者扶梯進(jìn)行上樓或下樓；如果是，則將該位置標(biāo)記在行走軌跡中，并作為新的樓層和新的軌跡起始點(diǎn)；

B6.判斷行走軌跡中的每個(gè)軌跡點(diǎn)是否為轉(zhuǎn)向點(diǎn)(左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后轉(zhuǎn))，如果是轉(zhuǎn)向點(diǎn)，則在該點(diǎn)對(duì)行走軌跡進(jìn)行分割，得到一系列軌跡線(xiàn)段；

B7.將所有行走軌跡數(shù)據(jù)發(fā)送到中央服務(wù)器進(jìn)行處理；

C.行走軌跡聚類(lèi)及平面圖自動(dòng)構(gòu)建，本步驟在中央服務(wù)器執(zhí)行，包括以下步驟：

C1.接收來(lái)自大量用戶(hù)智能手機(jī)的大量行走軌跡線(xiàn)段；

C2.根據(jù)每個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置前后的WiFi信號(hào)變化，確定該轉(zhuǎn)向點(diǎn)是否為房間門(mén)口；連續(xù)兩個(gè)房間門(mén)口之間的軌跡線(xiàn)段屬于房間類(lèi)型軌跡線(xiàn)段，其它的則屬于走廊類(lèi)型的軌跡線(xiàn)段；

C3.使用聚類(lèi)算法對(duì)房間類(lèi)型的軌跡線(xiàn)段和走廊類(lèi)型的軌跡線(xiàn)段分別進(jìn)行聚類(lèi)，一個(gè)類(lèi)為一個(gè)區(qū)域；

C4.如果區(qū)域?yàn)榉块g類(lèi)型，則提取其中的軌跡線(xiàn)段包含的所有軌跡點(diǎn)，利用α-shape方法確定房間形狀和大小；

C5.如果區(qū)域?yàn)樽呃阮?lèi)型，則利用主成分分析法確定數(shù)據(jù)變化的主方向和次方向，從而確定走廊的長(zhǎng)和寬；

C6.根據(jù)確定的房間和走廊的位置、形狀和大小繪制室內(nèi)各層平面圖，同時(shí)將確定的直梯、扶梯和樓梯的位置在圖中進(jìn)行標(biāo)記。

本發(fā)明的有益效果是能夠在僅使用智能手機(jī)和普通用戶(hù)非主動(dòng)參與的情況下采集手機(jī)傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，自動(dòng)構(gòu)建近似的各樓層室內(nèi)平面圖。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)海拔高度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行行人活動(dòng)識(shí)別，確定用戶(hù)是否通過(guò)樓梯、直梯或者扶梯進(jìn)行上樓或下樓，從而能夠進(jìn)行多樓層的室內(nèi)平面圖構(gòu)建；本發(fā)明根據(jù)行人軌跡中轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置前后的WiFi信號(hào)變化結(jié)合聚類(lèi)算法，確定房間門(mén)口的位置，從而構(gòu)建出較準(zhǔn)確的房間位置及大??；采用主成分分析法，本發(fā)明能夠確定走廊的長(zhǎng)度和寬度。該方法無(wú)需借助專(zhuān)業(yè)人員和專(zhuān)用設(shè)備，能夠解決大規(guī)模室內(nèi)平面圖構(gòu)建難以及需要專(zhuān)業(yè)人員參與且成本高的問(wèn)題，有利于室內(nèi)基于位置的服務(wù)的廣泛應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是系統(tǒng)實(shí)施圖

圖2是行人上下樓識(shí)別算法

圖3(a)是根據(jù)WiFi信號(hào)變化確定的可能的房間門(mén)口位置點(diǎn)

圖3(b)是根據(jù)WiFi信號(hào)變化并通過(guò)聚類(lèi)算法確定的房間門(mén)口位置點(diǎn)

圖4(a)是利用主成分分析法獲得的走廊長(zhǎng)度

圖4(b)是利用主成分分析法獲得的走廊寬度

具體實(shí)施方式

本方法采用眾包方式進(jìn)行室內(nèi)平面圖的自動(dòng)構(gòu)建，需要大量普通用戶(hù)參與。每個(gè)參與用戶(hù)隨身攜帶智能手機(jī)，智能手機(jī)集成加速度計(jì)、磁力計(jì)、氣壓計(jì)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器以及WiFi適配器。加速度計(jì)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量手機(jī)的三軸加速度，磁力計(jì)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量手機(jī)所在位置的三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度，氣壓計(jì)能夠測(cè)量手機(jī)所處位置的氣壓值從而計(jì)算出海拔高度，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS或者北斗)接收器能夠接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)并獲得當(dāng)前地理位置坐標(biāo)，WiFi適配器可以測(cè)得所處環(huán)境中的WiFi接入器及其信號(hào)強(qiáng)度。用戶(hù)參與過(guò)程中，智能手機(jī)及各傳感器處于開(kāi)啟狀態(tài)，后臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集處理軟件，采集處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端進(jìn)行集中處理和地圖構(gòu)建。圖1顯示了該采用眾包方式的基于手機(jī)傳感器的室內(nèi)平面圖自動(dòng)構(gòu)建方法的基本過(guò)程。

步驟1：智能手機(jī)中的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星信號(hào)，當(dāng)從接收到衛(wèi)星信號(hào)變?yōu)榻邮詹坏叫l(wèi)星信號(hào)時(shí)，即衛(wèi)星信號(hào)丟失，則表明此時(shí)由室外進(jìn)入室內(nèi)，將該位置作為建筑入口和軌跡起始點(diǎn)，進(jìn)入步驟2；

步驟2：實(shí)時(shí)采集智能手機(jī)中各傳感器數(shù)據(jù)。通過(guò)加速度計(jì)采集三軸加速度數(shù)據(jù)，采樣頻率為50Hz，即20ms一次；通過(guò)磁力計(jì)采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，采樣頻率為50Hz，即20ms一次；通過(guò)氣壓計(jì)采集氣壓數(shù)據(jù)，采樣頻率為5Hz，即200ms一次。由于手機(jī)內(nèi)置傳感器本身的非精確性、人行走中身體晃動(dòng)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的干擾、以及周?chē)h(huán)境的影響，采集到的傳感器數(shù)據(jù)具有一定噪聲，一次采用簡(jiǎn)單移動(dòng)平均算法(Simple Moving Average，SMA)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理以降低噪聲干擾；

步驟3：根據(jù)采集到的加速度數(shù)據(jù)，判斷用戶(hù)是否處于行走狀態(tài)，如果加速度值高于預(yù)定行走閾值，則確定人處于行走狀態(tài)，執(zhí)行步驟4；

步驟4：根據(jù)平滑后的加速度數(shù)據(jù)和磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以進(jìn)行行人行走步態(tài)識(shí)別、步長(zhǎng)估計(jì)和方向估計(jì)。對(duì)行走步態(tài)的識(shí)別是從加速度曲線(xiàn)中識(shí)別出行走周期，并基于此進(jìn)行步長(zhǎng)計(jì)算。對(duì)于加速度曲線(xiàn)中行走周期的識(shí)別，可以將一個(gè)行走周期劃分成靜止?fàn)顟B(tài)、波峰狀態(tài)和波谷狀態(tài)，使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方法來(lái)識(shí)別行走周期。靜止?fàn)顟B(tài)、波峰狀態(tài)和波谷狀態(tài)則采用狀態(tài)閾值來(lái)判斷。識(shí)別出一個(gè)完整的行走周期后，采用卡爾曼濾波結(jié)合步長(zhǎng)和垂直加速度的關(guān)系以及相鄰兩步步長(zhǎng)之間的關(guān)系對(duì)步長(zhǎng)進(jìn)行估計(jì)。首先根據(jù)步長(zhǎng)和行走過(guò)程中軀干的垂直位移之間的關(guān)系，通過(guò)該行走周期中加速度數(shù)據(jù)計(jì)算得到基礎(chǔ)步長(zhǎng)，然后將卡爾曼濾波應(yīng)用于基礎(chǔ)步長(zhǎng)，進(jìn)而得到更加精確的步長(zhǎng)估計(jì)。方向確定使用加速度計(jì)和磁力計(jì)共同完成。首先通過(guò)三軸加速度數(shù)據(jù)和重力加速度計(jì)算出手機(jī)的俯仰角和翻滾角，然后將通過(guò)磁力計(jì)測(cè)得的基于手機(jī)坐標(biāo)系的三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)成基于大地坐標(biāo)系的三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度，使用大地坐標(biāo)系中x和y方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度，即可確定行人方向。

獲得當(dāng)前步長(zhǎng)和當(dāng)前方向后，根據(jù)上一步位置，即可計(jì)算出當(dāng)前位置。采集當(dāng)前位置的WiFi AP列表及其信號(hào)強(qiáng)度。將每一步位置當(dāng)成一個(gè)軌跡點(diǎn)，連接所有軌跡點(diǎn)構(gòu)成行人該段時(shí)間的行走軌跡。每個(gè)軌跡點(diǎn)可表示為：{t，(x，y)，o，r}，t表示行人在該位置的時(shí)間，(x，y)為當(dāng)前位置坐標(biāo)，o表示當(dāng)前方向，r表示在該位置采集的AP列表及信號(hào)強(qiáng)度。

步驟5：直梯、樓梯和扶梯是樓宇中的重要標(biāo)志，也是室內(nèi)平面圖中的重要信息。根據(jù)氣壓計(jì)數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到海拔高度，根據(jù)海拔高度和加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行行人活動(dòng)識(shí)別，能夠確定行人是否通過(guò)樓梯、直梯或者扶梯進(jìn)行上樓或下樓，從而識(shí)別出樓梯、直梯和扶梯的位置，標(biāo)記在行走軌跡中，同時(shí)將直梯、樓梯或扶梯的出口作為新一樓層的新的軌跡起始點(diǎn)。對(duì)行人采用直梯、樓梯和扶梯上下樓方式的識(shí)別采用兩級(jí)識(shí)別算法，算法流程如圖2所示，包含以下步驟：

1)一級(jí)識(shí)別，根據(jù)海拔高度數(shù)據(jù)識(shí)別出平走、直梯上樓、直梯下樓、樓梯扶梯上樓、樓梯扶梯下樓。首先采用移動(dòng)平均算法對(duì)海拔高度數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，對(duì)平滑后的海拔高度數(shù)據(jù)做線(xiàn)性擬合，得出海拔高度數(shù)據(jù)的變化斜率h。假設(shè)H_u為直梯上樓的經(jīng)驗(yàn)閾值，H_d為直梯下樓的經(jīng)驗(yàn)閾值，H₀為上下樓的經(jīng)驗(yàn)閾值。若h≥H_u，則為直梯上樓；若H₀≤h＜H_u，則為樓梯或扶梯上樓；若-H₀＜h＜H₀，則為平走；若-H_d＜h＜-H₀，則為樓梯或扶梯下樓；若h＜-H_d，則為直梯下樓；

2)二級(jí)識(shí)別，根據(jù)三軸加速度數(shù)據(jù)識(shí)別出扶梯上樓、樓梯上樓、扶梯下樓、樓梯下樓。首先求加速度量級(jí)根據(jù)一級(jí)識(shí)別的結(jié)果，如果是扶梯或樓梯上樓，若a_m＜A_u則為扶梯上樓，若a_m＞A_u則為樓梯上樓；如果是扶梯或樓梯下樓，若a_m＜A_d則為扶梯下樓，若a_m＞A_d則為樓梯下樓；A_u和A_d分別為樓梯上樓和樓梯下樓的量級(jí)閾值。

步驟6：根據(jù)加速度數(shù)據(jù)和磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，判斷行走軌跡中的每個(gè)軌跡點(diǎn)是否為轉(zhuǎn)向點(diǎn)(左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后轉(zhuǎn))。計(jì)算每個(gè)軌跡點(diǎn)的方向和前一軌跡點(diǎn)的方向差值Δ。如果Δ超過(guò)轉(zhuǎn)向閾值，則認(rèn)為發(fā)生了轉(zhuǎn)向動(dòng)作。考慮到可能出現(xiàn)連續(xù)小轉(zhuǎn)向累積成大轉(zhuǎn)向的情況，將連續(xù)若干次Δ值求和得到∑Δ，如果∑Δ超過(guò)轉(zhuǎn)向閾值，也認(rèn)為發(fā)生了轉(zhuǎn)向動(dòng)作。在每個(gè)被判定為轉(zhuǎn)向點(diǎn)的軌跡點(diǎn)對(duì)行走軌跡進(jìn)行一次分割，從而將一條連續(xù)的行走軌跡分割成若干條軌跡線(xiàn)段。

步驟7：智能手機(jī)端將本次行走產(chǎn)生的所有軌跡線(xiàn)段數(shù)據(jù)發(fā)送到中央服務(wù)器；中央服務(wù)器接收來(lái)自不同用戶(hù)智能手機(jī)的大量行走軌跡線(xiàn)段；

步驟8：軌跡線(xiàn)段分成房間類(lèi)型和走廊類(lèi)型。確定軌跡線(xiàn)段的類(lèi)型，需要首先識(shí)別出行人軌跡中的房間門(mén)口位置。由于人進(jìn)門(mén)或出門(mén)時(shí)通常會(huì)有轉(zhuǎn)向動(dòng)作，因此檢查行人軌跡中的每個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置，判斷該位置是否是房間門(mén)口。對(duì)于房間門(mén)口位置判斷這里采用兩級(jí)識(shí)別算法，包含以下步驟：

1)一級(jí)識(shí)別，由于房間內(nèi)部和走廊的WiFi信號(hào)通常不同，因此通過(guò)檢測(cè)每個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置前后的WiFi信號(hào)變化，計(jì)算信號(hào)指紋之間的曼哈頓距離作為變化值，如果變化值超過(guò)閾值，則認(rèn)為當(dāng)前轉(zhuǎn)向點(diǎn)處于房間門(mén)口，如圖3(a)所示；

2)二級(jí)識(shí)別，對(duì)一級(jí)識(shí)別得到的所有房間門(mén)口位置點(diǎn)利用基于密度的聚類(lèi)算法(DBSCAN)進(jìn)行聚類(lèi)，得到n個(gè)聚類(lèi)區(qū)域。n個(gè)聚類(lèi)區(qū)域?qū)?yīng)n個(gè)聚類(lèi)中心，將每個(gè)聚類(lèi)中心半徑R(R為經(jīng)驗(yàn)值)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向點(diǎn)標(biāo)記為門(mén)口位置點(diǎn)，完成對(duì)門(mén)口位置點(diǎn)的二次識(shí)別，如圖3(b)所示。

由于每條軌跡的起點(diǎn)都是走廊，因此每檢測(cè)到兩個(gè)連續(xù)的房間門(mén)口位置則表示行人的一次進(jìn)門(mén)動(dòng)作和一次出門(mén)動(dòng)作，這兩個(gè)軌跡點(diǎn)之間的軌跡線(xiàn)段就屬于房間類(lèi)型。如果最終檢測(cè)到的房間門(mén)口數(shù)量為偶數(shù)，表明本次行走在走廊結(jié)束，則其余軌跡線(xiàn)段為走廊類(lèi)型；如果檢測(cè)到的房間門(mén)口數(shù)量為奇數(shù)，表明本次行走在房間結(jié)束，則從最后一個(gè)房間門(mén)口位置開(kāi)始到軌跡結(jié)束的軌跡線(xiàn)段也屬于房間類(lèi)型，其余軌跡線(xiàn)段為走廊類(lèi)型。

步驟9：中央服務(wù)器使用聚類(lèi)算法，分別對(duì)房間類(lèi)型和走廊類(lèi)型的軌跡線(xiàn)段所包含的軌跡點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，形成若干房間類(lèi)型區(qū)域和若干走廊類(lèi)型區(qū)域；

步驟10：如果聚類(lèi)區(qū)域?yàn)榉块g類(lèi)型，則提取該區(qū)域內(nèi)的軌跡線(xiàn)段包含的所有軌跡點(diǎn)，通過(guò)該區(qū)域的軌跡點(diǎn)得到點(diǎn)集的邊界形狀即為我們需要的房間形狀。軌跡點(diǎn)集邊界形狀有凸包和凹包兩種常見(jiàn)多邊形。考慮到直接取凸包或者凹包形狀作為房間邊界誤差較大，需要一個(gè)介于凸包和凹包之間的形狀來(lái)表示房間邊界。所以采用α-shape方法來(lái)構(gòu)建房間形狀和大小，具體包含以下步驟：

1)為軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)集求取Delaunay三角網(wǎng)M；

2)對(duì)于M中的所有邊，計(jì)算邊的長(zhǎng)度以及該邊的鄰接三角形集合，其中鄰接2個(gè)三角形的邊為內(nèi)部邊，鄰接1個(gè)三角形的為邊界邊，鄰接0個(gè)三角形的邊為計(jì)算過(guò)程中會(huì)退化的邊；

3)將所有長(zhǎng)度大于L的邊界邊加入隊(duì)列(L為預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度限制，用于排除三角網(wǎng)M中的無(wú)效邊)，循環(huán)下列過(guò)程：從隊(duì)列中取出一條邊E，E具有唯一鄰接三角形T；找出T中另外兩條邊E′和E″，從它們的鄰接三角形集合中刪除T；將E′和E″中新形成的長(zhǎng)度大于L的邊界邊加入隊(duì)列；將E標(biāo)記為無(wú)效邊，若E′和E″有退化的，也標(biāo)記為無(wú)效邊；

4)收集所有有效邊界邊，則得到該聚類(lèi)所代表的房間形狀。

步驟11：如果聚類(lèi)區(qū)域?yàn)樽呃阮?lèi)型，則利用主成分分析法(Principle Component Analysis-PCA)確定軌跡點(diǎn)變化主方向u₁和次方向u₂，從而確定走廊的長(zhǎng)和寬，如圖4(a)和4(b)所示，包括以下步驟：

1)假設(shè)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)集為X＝{(x_i，y_i)|i＝1，2，...m}，m為軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)。首先對(duì)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，采用用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布；

2)計(jì)算X的協(xié)方差矩陣P＝XX^T/m，對(duì)P進(jìn)行奇異值分解得到特征向量U＝[u₁ u₂ … u_n]，其中u₁是P的主特征向量，u₂為次特征向量；

3)向量u₁和u₂構(gòu)成X的一個(gè)新基，對(duì)于軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)集X，是X在維度u₁上的投影長(zhǎng)度，是X投影到u₂維度上的長(zhǎng)度，這兩個(gè)長(zhǎng)度分別對(duì)應(yīng)走廊區(qū)域的長(zhǎng)和寬。

步驟12：根據(jù)確定的房間和走廊的位置、形狀和大小繪制室內(nèi)各層平面圖，同時(shí)將確定的直梯、扶梯和樓梯的位置在圖中進(jìn)行標(biāo)記。