專利名稱：一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、系統(tǒng)及設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，LBS(Location Based Service,基于位置的服務(wù))應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)，導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展迅速。GPS定位在室外定位導(dǎo)航能夠?yàn)橛脩籼峁┲T多輔助信息，但其也存在明顯的缺陷，即在室內(nèi)環(huán)境中，GPS定位速度極慢，且精度低，甚至無法完成定位。因此，室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。與室外導(dǎo)航不同，室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)主要使用無線網(wǎng)絡(luò)定位或者射頻識(shí)別等技術(shù)進(jìn)行定位，解決了 GPS在室內(nèi)應(yīng)用的諸多問題?，F(xiàn)有室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)中，常用的有如下幾種方式
現(xiàn)有方案一、基于RFID的定位RFID對(duì)用目標(biāo)物體及用戶本身進(jìn)行定位。該方案需要在整個(gè)室內(nèi)安裝多個(gè)RFID閱讀器，用于接受RFID射頻信號(hào)，且目標(biāo)物體需要安裝RFID發(fā)射器，用戶還需要手持移動(dòng)RFID發(fā)射器。此種方案中，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)高昂，用戶需要額外的輔助設(shè)備才能完成導(dǎo)航。現(xiàn)有方案二、基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位，在需要定位和網(wǎng)絡(luò)連接的地方設(shè)置Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊作為定位節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)自組網(wǎng)成為一個(gè)Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)定位節(jié)點(diǎn)通過讀取移動(dòng)目標(biāo)的信號(hào)強(qiáng)度，來確定移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，該方案無線傳感網(wǎng)絡(luò)布置成本較聞。現(xiàn)有方案三、利用室內(nèi)磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行定位，該方案的原理是由于建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠引起地球磁場(chǎng)的非均勻變化，因此在室內(nèi)的每一個(gè)具體位置的磁場(chǎng)信號(hào)都不同，所以可以基于室內(nèi)各個(gè)位置的地磁信號(hào)特征來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航。不過使用這種技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航比較麻煩，首先用戶需要上傳建筑平面圖，然后還需要拿著移動(dòng)設(shè)備繞室內(nèi)一圈，記錄下各個(gè)位置的地磁信號(hào)特征，并將這些信息上傳到服務(wù)器。該方案比較麻煩，而且地磁信號(hào)隨時(shí)都可能產(chǎn)生變化，準(zhǔn)確性也不是非常好?；谏鲜鲅芯浚覂?nèi)導(dǎo)航的發(fā)展需要更低成本、更方便且能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、系統(tǒng)及設(shè)備，基于標(biāo)識(shí)物的識(shí)別，結(jié)合方向、加速度傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行定位和導(dǎo)航，解決現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航方案諸如成本高、不方便使用及不精確的問題，提供一種成本低、使用方便且定位精準(zhǔn)的室內(nèi)導(dǎo)航方法及系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，包括通過分別識(shí)別目標(biāo)位置處和用戶位置處的標(biāo)識(shí)物，來定位目標(biāo)位置和用戶初始位置；根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，以及室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線，并將計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；
在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)智能終端內(nèi)置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。優(yōu)選的，所述通過分別識(shí)別目標(biāo)位置處和用戶位置處的標(biāo)識(shí)物，來定位目標(biāo)位置和用戶初始位置，進(jìn)一步包括用智能終端的攝像機(jī)捕獲目標(biāo)位置處或用戶位置處的標(biāo)識(shí)物圖像；識(shí)別所述標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像機(jī)相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并記錄此時(shí)的攝像機(jī)位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置。優(yōu)選的，當(dāng)所述將計(jì)算出的最短路線用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示時(shí)，所述方法還包括在3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，在畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。 其中，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括方向傳感器和加速度傳感器，所述方向傳感器可以為陀螺儀、電子羅盤等傳感器，所述加速度傳感器可以為加速度計(jì)。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，包括智能終端、服務(wù)器、無線路由和若干標(biāo)識(shí)物；所述標(biāo)識(shí)物分布于室內(nèi)的各個(gè)具體位置處；所述服務(wù)器用于存儲(chǔ)室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)物ID及其在室內(nèi)中的位置數(shù)據(jù)；所述無線路由用于在室內(nèi)組建無線局域網(wǎng)，使智能終端與服務(wù)器連接；所述智能終端中裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，所述導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)包括攝像模塊、傳感數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊、路由模塊和導(dǎo)航顯示模塊，其中所述攝像模塊，用于捕獲標(biāo)識(shí)物圖像；所述傳感數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集智能終端內(nèi)置傳感器的傳感數(shù)據(jù)，以得到智能終端移動(dòng)過程中的方向和加速度數(shù)據(jù)，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括方向傳感器和加速度傳感器。所述標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊，用于識(shí)別所述攝像模塊捕獲的標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像模塊相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并根據(jù)用戶選擇記錄此時(shí)的攝像模塊位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置；所述路由模塊，用于根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，以及從服務(wù)器端獲取的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線；所述導(dǎo)航顯示模塊，用于將路由模塊計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)采集模塊所采集的傳感數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。優(yōu)選的，所述導(dǎo)航顯示模塊在通過3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，還包括在導(dǎo)航畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，包括攝像模塊、傳感數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊、路由模塊和導(dǎo)航顯示模塊，其中所述攝像模塊，用于捕獲標(biāo)識(shí)物圖像；所述傳感數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集智能終端內(nèi)置傳感器的傳感數(shù)據(jù)，以得到智能終端移動(dòng)過程中的方向和加速度數(shù)據(jù)；所述標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊，用于識(shí)別所述攝像模塊捕獲的標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像模塊相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并根據(jù)用戶選擇記錄此時(shí)的攝像模塊位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置；所述路由模塊，用于根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線；所述導(dǎo)航顯示模塊，用于將路由模塊計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)采集模塊所采集的傳感數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。優(yōu)選的，所述導(dǎo)航顯示模塊在通過3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，還包括在導(dǎo)航畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用 戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種智能終端，所述智能終端中裝有上述的導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I、本發(fā)明使用基于標(biāo)識(shí)物的識(shí)別、配準(zhǔn)來進(jìn)行目標(biāo)位置和用戶位置的定位，精度更聞;2、本發(fā)明中只需要在室內(nèi)配置一臺(tái)服務(wù)器，一個(gè)無線路由，和若干標(biāo)識(shí)物，用戶只需要在自己擁有的手機(jī)、PAD等智能終端安裝上本發(fā)明中提供的導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，即可完成室內(nèi)導(dǎo)航，無需借助其他額外設(shè)備，方便且成本低。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖圖I為本發(fā)明實(shí)施例中室內(nèi)導(dǎo)航方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為裝有圖3導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的智能終端在進(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)航時(shí)的工作流程示意圖；圖5為本發(fā)明應(yīng)用于停車場(chǎng)內(nèi)的停車過程使用流程圖；圖6為本發(fā)明應(yīng)用于停車場(chǎng)內(nèi)的取車過程使用流程圖；圖7為圖6取車時(shí)實(shí)景導(dǎo)航模式下的終端界面效果示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明采用基于標(biāo)識(shí)物識(shí)別的定位技術(shù)對(duì)用戶自身及其目標(biāo)位置進(jìn)行定位，并根據(jù)路由算法找到用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線，在用戶移動(dòng)過程中，利用智能手機(jī)內(nèi)置的陀螺儀和加速度計(jì)等傳感器，計(jì)算用戶的方向和位移，完成對(duì)用戶位置的實(shí)時(shí)跟蹤。參見圖1，為發(fā)明實(shí)施例中在室內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航的方法流程圖，包括如下步驟SlOl :通過分別識(shí)別目標(biāo)位置處和用戶位置處的標(biāo)識(shí)物，來定位目標(biāo)位置和用戶初始位置；用戶初始位置是用戶準(zhǔn)備開始使用導(dǎo)航的出發(fā)位置，目標(biāo)位置可以為多個(gè)，當(dāng)目標(biāo)位置為多個(gè)時(shí)，在開始正式導(dǎo)航之前，要選擇一個(gè)目標(biāo)位置作為目的地，所述標(biāo)識(shí)物亦可稱為位置標(biāo)識(shí)物，每個(gè)標(biāo)識(shí)物代表一個(gè)具體位置數(shù)據(jù)；S102:根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，結(jié)合從服務(wù)器端獲取的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線，并將計(jì)算出的最短路線在電子 地圖上顯示(電子地圖導(dǎo)航)或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示(實(shí)景導(dǎo)航模式)，最短路線的計(jì)算可使用Dijkstra算法；S103:在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)智能終端內(nèi)置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括陀螺儀和加速度計(jì)。本實(shí)施例中，在室內(nèi)的每個(gè)具體位置處設(shè)置有標(biāo)識(shí)該位置的標(biāo)識(shí)物，標(biāo)志物可以為任意具有特征點(diǎn)的圖像或物體，只需要智能終端能識(shí)別即可，例如標(biāo)識(shí)物可以為編碼圖像、具有特征點(diǎn)的自然圖像、具有特征點(diǎn)的物體等，將不同標(biāo)識(shí)物設(shè)置到不同的具體位置處，即可形成每個(gè)標(biāo)識(shí)物與一個(gè)具體位置的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外在室內(nèi)還放置有一臺(tái)服務(wù)器，用戶的智能終端可通過無線路由器與服務(wù)器連接，服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有室內(nèi)電子地圖、標(biāo)識(shí)物ID及該標(biāo)識(shí)物在室內(nèi)中的位置數(shù)據(jù)，在步驟SlOl中，通過標(biāo)識(shí)物定位位置，是調(diào)用了服務(wù)器內(nèi)的位置數(shù)據(jù)來進(jìn)行的。所述步驟SlOl進(jìn)一步包括用智能終端的攝像機(jī)捕獲目標(biāo)位置處或用戶位置處的標(biāo)識(shí)物圖像；識(shí)別所述標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像機(jī)相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并根據(jù)用戶的不同選擇，記錄此時(shí)的攝像機(jī)位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置。本實(shí)施例中所述的在計(jì)算攝像機(jī)相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，進(jìn)而計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系時(shí)，可采用攝像機(jī)成像比例來進(jìn)行位置關(guān)系計(jì)算。計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置，主要是為了更準(zhǔn)確得得到用戶位置，以避免用戶在離標(biāo)識(shí)物較遠(yuǎn)處對(duì)標(biāo)識(shí)物進(jìn)行拍攝，造成導(dǎo)航時(shí)從標(biāo)識(shí)物的位置開始導(dǎo)航，而不是從用戶實(shí)際位置處導(dǎo)航造成的視覺偏差。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，當(dāng)采用實(shí)景導(dǎo)航模式時(shí)，所述方法還包括在3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，在畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線，以方便用戶了解自己的具體位置。在具體實(shí)施時(shí)，小地圖可以設(shè)置為具有一定的透明度，增加實(shí)景體驗(yàn)效果，具體可參見圖7中的小地圖形式。參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例中室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)包括智能終端、服務(wù)器、無線路由和若干標(biāo)識(shí)物；所述標(biāo)識(shí)物分布于室內(nèi)的各個(gè)具體位置處，標(biāo)識(shí)物在圖2中未示出；所述服務(wù)器用于存儲(chǔ)室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)物ID及其在室內(nèi)中的位置數(shù)據(jù)；所述無線路由用于在室內(nèi)組建無線局域網(wǎng)，使智能終端與服務(wù)器連接；所述智能終端中裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，所述導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)將在下文結(jié)合圖3進(jìn)行詳細(xì)描述，再次不贅述。用戶在進(jìn)入具有本實(shí)施例室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的室內(nèi)空間后，用裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的智能終端拍攝室內(nèi)的位置標(biāo)識(shí)物，以定位此時(shí)終端的位置數(shù)據(jù)，并可選擇將此位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為目標(biāo)位置或是用戶初始位置，導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)會(huì)根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線，并將計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示，且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)智能終端內(nèi)置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。參見圖3，為本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)適于安裝在帶有攝像機(jī)的智能終端中，該系統(tǒng)包括攝像模塊I、傳感數(shù)據(jù)采集模塊2、標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊3、路由模塊4和導(dǎo)航顯示模塊5，其中 所述攝像模塊I，用于捕獲標(biāo)識(shí)物圖像；所述傳感數(shù)據(jù)采集模塊2，用于采集智能終端內(nèi)置傳感器的傳感數(shù)據(jù)，以得到智能終端移動(dòng)過程中的方向和加速度數(shù)據(jù)，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括方向傳感器和加速度傳感器，所述方向傳感器可以為陀螺儀或電子羅盤等，所述加速度傳感器可以為加速度計(jì)等;所述標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊3，用于識(shí)別所述攝像模塊I捕獲的標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像模塊相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系(可采用攝像機(jī)成像比例來進(jìn)行位置關(guān)系計(jì)算)，并根據(jù)用戶選擇記錄此時(shí)的攝像模塊位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置；所述路由模塊4，用于根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，再調(diào)用服務(wù)器端的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線，最短路線計(jì)算可采用典型的單源最短路徑算法Dijkstra算法；所述導(dǎo)航顯示模塊5，用于將路由模塊4計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)采集模塊2所采集的傳感數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。優(yōu)選的，所述導(dǎo)航顯示模塊5在通過3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，還包括在導(dǎo)航畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線，在具體實(shí)施時(shí)，小地圖可以設(shè)置為具有一定的透明度，增加實(shí)景體驗(yàn)效果，具體可參見圖7中的小地圖形式。相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種智能終端，所述智能終端中裝有圖3所示的導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，下面結(jié)合圖4介紹這種智能終端的工作流程。參見圖4，為裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的智能終端在進(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)航時(shí)的工作流程示意圖。用戶進(jìn)入到一個(gè)具有本發(fā)明室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的室內(nèi)空間后，用裝有本發(fā)明導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的智能終端拍攝室內(nèi)的位置標(biāo)識(shí)物，終端首先通過攝像機(jī)捕獲該標(biāo)識(shí)物圖像，然后對(duì)該標(biāo)識(shí)物進(jìn)行識(shí)別配準(zhǔn)，計(jì)算得到攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置(即得到用戶與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置)，再調(diào)用室內(nèi)服務(wù)器中存儲(chǔ)的該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)，得到此時(shí)攝像機(jī)所處的位置數(shù)據(jù)；根據(jù)用戶的選擇，可以將此時(shí)攝像機(jī)所處的位置記錄為目標(biāo)位置或用戶初始位置，當(dāng)用戶選擇將此時(shí)的攝像機(jī)位置記錄為目標(biāo)位置后，可退出導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)。當(dāng)用戶下一次回到該室內(nèi)空間，希望找到之前記錄的目標(biāo)位置時(shí)，則用之前記錄過目標(biāo)位置的終端拍攝室內(nèi)的任一位置標(biāo)識(shí)物，終端通過攝像機(jī)捕獲該標(biāo)識(shí)物圖像，對(duì)該標(biāo)識(shí)物進(jìn)行識(shí)別配準(zhǔn)計(jì)算得到攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置，調(diào)用室內(nèi)服務(wù)器中存儲(chǔ)的該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)，得到此時(shí)攝像機(jī)所處的位置數(shù)據(jù)，將此位置數(shù)據(jù)記錄為用戶初始位置。當(dāng)該智能終端中既存儲(chǔ)有目標(biāo)位置，又存儲(chǔ)有用戶初始位置時(shí)，終端可自動(dòng)或根據(jù)用戶的指令啟動(dòng)從用戶初始位置到目標(biāo)位置的最短路線的計(jì)算，并獲取陀螺儀和加速度計(jì)的數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶的方向和位移，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤和導(dǎo)航。本實(shí)施例中，目標(biāo)位置可以記錄為多個(gè)，當(dāng)目標(biāo)位置為多個(gè)時(shí)，啟動(dòng)導(dǎo)航之前需要 用戶選定一個(gè)目標(biāo)位置作為導(dǎo)航的目的位置，然后智能終端再開始計(jì)算最短路程，進(jìn)而開始導(dǎo)航。本發(fā)明提供兩種導(dǎo)航模式，實(shí)景導(dǎo)航模式和電子地圖導(dǎo)航模式。其中，在實(shí)景導(dǎo)航模式下，用戶將看到由攝像頭拍攝的室內(nèi)真實(shí)場(chǎng)景，用戶到目標(biāo)位置的的最短路線會(huì)由3D虛擬箭頭給予提示，同時(shí)在小地圖中能夠看到用戶與目標(biāo)位置的大概位置，具體可參見圖7 ;在電子地圖導(dǎo)航模式下，系統(tǒng)將載入室內(nèi)的電子地圖，用戶位置、目標(biāo)位置以及最短路線將清晰的標(biāo)注，并根據(jù)用戶的移動(dòng)實(shí)時(shí)更新。本發(fā)明實(shí)施例可運(yùn)用于任何室內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航，無需GPS等外部信號(hào)，如本發(fā)明可應(yīng)用于較大的商場(chǎng)及室內(nèi)展會(huì)中，也可運(yùn)用于室內(nèi)停車庫，下面結(jié)合圖5 圖7介紹本發(fā)明運(yùn)用于室內(nèi)停車庫的情形。本發(fā)明用于室內(nèi)車庫中，可幫助用戶在車庫中進(jìn)行導(dǎo)航，給予用戶其車輛停放位置、當(dāng)前用戶所處位置及最短路線等信息，幫助用戶在短時(shí)間內(nèi)找到自己的車輛。將本發(fā)明運(yùn)用于室內(nèi)停車庫，首先需要在停車庫內(nèi)的各個(gè)柱子上分別貼一個(gè)不同的標(biāo)識(shí)物，每個(gè)標(biāo)識(shí)物均具有一個(gè)標(biāo)識(shí)物ID ;其次需要在停車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置一個(gè)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)該停車場(chǎng)的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，及標(biāo)識(shí)物ID及該標(biāo)識(shí)物在室內(nèi)中的位置數(shù)據(jù)；另外，在停車場(chǎng)內(nèi)還需要提供至少一個(gè)無線路由，用于在室內(nèi)組建無線局域網(wǎng)，將用戶智能終端與服務(wù)器連接，整個(gè)系統(tǒng)以裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)的用戶智能終端為客戶端。參見圖5，為將本發(fā)明應(yīng)用于停車庫內(nèi)的停車過程使用流程圖，包括如下步驟S201 :用戶停車，用終端攝像機(jī)拍攝離停車位置最近的標(biāo)識(shí)物A ；S202 :標(biāo)識(shí)物識(shí)別與配準(zhǔn)，得到攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物A的相對(duì)位置關(guān)系；S203 :從服務(wù)器端獲取標(biāo)識(shí)物A的位置數(shù)據(jù)，及車庫電子地圖數(shù)據(jù)；S204 :計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物A的相對(duì)位置關(guān)系，以得到此時(shí)的攝像機(jī)位置；S205:提示用戶選擇并保存此時(shí)的攝像機(jī)位置的類型，在停車應(yīng)用中可設(shè)置為讓用戶保存此時(shí)攝像機(jī)位置類型為停車位置或用戶初始位置；S206:停車時(shí)，用戶選擇保存此時(shí)攝像機(jī)位置類型為停車位置后，可退出導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)。當(dāng)用戶再次進(jìn)入該停車庫，準(zhǔn)備取車時(shí)，可參見圖6流程進(jìn)行取車導(dǎo)航，取車過程流程圖可包括如下步驟
S301 :用戶取車，用終端攝像機(jī)拍攝停車場(chǎng)內(nèi)任意標(biāo)識(shí)物B ；S302 :標(biāo)識(shí)物識(shí)別與配準(zhǔn)，得到攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物B的相對(duì)位置關(guān)系；S303 :從服務(wù)器端獲取標(biāo)識(shí)物B的位置數(shù)據(jù)；S304 :計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物B的相對(duì)位置關(guān)系，以得到此時(shí)的攝像機(jī)位置；S305 :提示用戶選擇并保存此時(shí)的攝像機(jī)位置的類型；S306 :保存此時(shí)攝像機(jī)位置類型為用戶初始位置；S307 :計(jì)算用戶從初始位置到停車位置的最短路線；S308 :獲取陀螺儀和加速度計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶方向和位移；

S309 :用電子地圖方式或3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和導(dǎo)航，以幫助用戶在最短的時(shí)間內(nèi)找到自己的車輛。本發(fā)明實(shí)施例采用基于標(biāo)識(shí)物識(shí)別的定位技術(shù)對(duì)用戶自身及其車輛進(jìn)行定位，并根據(jù)路由算法找到用戶當(dāng)前位置到停車位的最短路線，在用戶移動(dòng)過程中，利用智能手機(jī)內(nèi)置的陀螺儀和加速度計(jì)等傳感器，計(jì)算用戶的方向和位移，完成對(duì)用戶位置的實(shí)時(shí)跟蹤。提供兩種導(dǎo)航模式，實(shí)景導(dǎo)航模式和電子地圖導(dǎo)航模式。其中，在實(shí)景導(dǎo)航模式下，用戶將看到由攝像頭拍攝的車庫真實(shí)場(chǎng)景，用戶取車的最短路線會(huì)由3D虛擬箭頭給予提示，同時(shí)在小地圖中能夠看到用戶與車輛的大概位置(參見圖7效果示意圖)；在電子地圖導(dǎo)航模式下，系統(tǒng)將載入車庫的電子地圖，用戶位置、車輛位置以及最短路線將清晰的標(biāo)注，并根據(jù)用戶的移動(dòng)實(shí)時(shí)更新。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，包括 通過分別識(shí)別目標(biāo)位置處和用戶位置處的標(biāo)識(shí)物，來定位目標(biāo)位置和用戶初始位置； 根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，以及室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線，并將計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示； 在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)智能終端內(nèi)置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述通過分別識(shí)別目標(biāo)位置處和用戶位置處的標(biāo)識(shí)物，來定位目標(biāo)位置和用戶初始位置，進(jìn)一步包括 用智能終端的攝像機(jī)捕獲目標(biāo)位置處或用戶位置處的標(biāo)識(shí)物圖像； 識(shí)別所述標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像機(jī)相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并記錄此時(shí)的攝像機(jī)位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述將計(jì)算出的最短路線用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示時(shí)，所述方法還包括 在3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，在畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括方向傳感器和加速度傳感器。
5.一種室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括智能終端、服務(wù)器、無線路由和若干標(biāo)識(shí)物；所述標(biāo)識(shí)物分布于室內(nèi)的各個(gè)具體位置處；所述服務(wù)器用于存儲(chǔ)室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)物ID及其在室內(nèi)中的位置數(shù)據(jù)；所述無線路由用于在室內(nèi)組建無線局域網(wǎng)，使智能終端與服務(wù)器連接；所述智能終端中裝有導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，所述導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)包括攝像模塊、傳感數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊、路由模塊和導(dǎo)航顯示模塊，其中 所述攝像模塊，用于捕獲標(biāo)識(shí)物圖像； 所述傳感數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集智能終端內(nèi)置傳感器的傳感數(shù)據(jù)，以得到智能終端移動(dòng)過程中的方向和加速度數(shù)據(jù)； 所述標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊，用于識(shí)別所述攝像模塊捕獲的標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像模塊相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并根據(jù)用戶選擇記錄此時(shí)的攝像模塊位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置； 所述路由模塊，用于根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，以及從服務(wù)器端獲取的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線； 所述導(dǎo)航顯示模塊，用于將路由模塊計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)采集模塊所采集的傳感數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航顯示模塊在通過3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，還包括在導(dǎo)航畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位 置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能終端內(nèi)置傳感器包括方向傳感器和加速度傳感器。
8.一種導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，其特征在于，包括攝像模塊、傳感數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊、路由模塊和導(dǎo)航顯示模塊，其中 所述攝像模塊，用于捕獲標(biāo)識(shí)物圖像； 所述傳感數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集智能終端內(nèi)置傳感器的傳感數(shù)據(jù)，以得到智能終端移動(dòng)過程中的方向和加速度數(shù)據(jù)； 所述標(biāo)識(shí)物識(shí)別與定位模塊，用于識(shí)別所述攝像模塊捕獲的標(biāo)識(shí)物圖像，從服務(wù)器端獲取該標(biāo)識(shí)物的位置數(shù)據(jù)并對(duì)所述標(biāo)識(shí)物圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，根據(jù)配準(zhǔn)得到的攝像模塊相對(duì)于該標(biāo)識(shí)物的姿態(tài)，計(jì)算攝像機(jī)與標(biāo)識(shí)物的相對(duì)位置關(guān)系，并根據(jù)用戶選擇記錄此時(shí)的攝像模塊位置為目標(biāo)位置或用戶初始位置； 所述路由模塊，用于根據(jù)定位出來的目標(biāo)位置與用戶初始位置，以及從服務(wù)器端獲取的室內(nèi)電子地圖數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶從初始位置到目標(biāo)位置的最短路線； 所述導(dǎo)航顯示模塊，用于將路由模塊計(jì)算出的最短路線在電子地圖上顯示或用3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景給予提示；且在用戶移動(dòng)過程中，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)采集模塊所采集的傳感數(shù)據(jù)，計(jì)算用戶相對(duì)于初始位置的方向和位移，對(duì)用戶位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤導(dǎo)航。
9.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航顯示模塊在通過3D虛擬箭頭結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行最短路線提示過程中，還包括在導(dǎo)航畫面一角用小地圖方式顯示用戶當(dāng)前位置與目標(biāo)位置，及顯示從用戶當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路線。
10.一種智能終端，其特征在于，所述智能終端中裝有權(quán)利要求8或9所述的導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，采用基于標(biāo)識(shí)物識(shí)別的定位技術(shù)對(duì)用戶自身及目標(biāo)位置進(jìn)行定位，并根據(jù)路由算法找到用戶當(dāng)前位置到停車位的最短路線，在用戶移動(dòng)過程中，利用智能終端內(nèi)置的傳感器，計(jì)算用戶的方向和位移，完成對(duì)用戶位置的實(shí)時(shí)跟蹤，同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)航客戶端系統(tǒng)及一種智能終端，基于標(biāo)識(shí)物的識(shí)別，結(jié)合方向、加速度傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行定位和導(dǎo)航，精度高，成本低，不受外界信號(hào)影響。
文檔編號(hào)G01C21/00GK102829775SQ20121031110
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者柳寅秋, 李薪宇, 宋海濤 申請(qǐng)人:成都理想境界科技有限公司