本發(fā)明屬于室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)定位系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們生產(chǎn)生活的需要，定位技術(shù)的需求日益提到，并得到日新月異的發(fā)展，特別是室外定位GPS(Global Positioning System，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))技術(shù)極受人們的喜愛和推崇，目前可以精確到厘米級。由于GPS技術(shù)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導航衛(wèi)星進行測時和測距，因此，GPS技術(shù)很難應用到室內(nèi)定位。

為了解決室內(nèi)定位的問題，現(xiàn)有技術(shù)主要采用基站定位和慣導定位兩種方法實現(xiàn)。針對基站定位而言，其對所需要進行定位的室內(nèi)環(huán)境要求較高，并不適應于應急救援場所因此，通用性低。針對慣導定位而言，其主要應用于應急救援場所的室內(nèi)定位，通用性不高。

為了解決基站定位和慣導定位通用性低的問題，現(xiàn)有技術(shù)主要采用兩種室內(nèi)定位方法，一種室內(nèi)定位方法主要是通過室內(nèi)定位設備根據(jù)自身到天花板之間的垂直距離，以及自身到天花板與各墻壁之間的墻角線的最短距離所對應的豎直偏轉(zhuǎn)角度，確定該室內(nèi)定位設備到各墻壁的水平距離，實現(xiàn)室內(nèi)定位，并降低了對室內(nèi)環(huán)境的要求進而提高室內(nèi)定位技術(shù)的通用性，然而，雖然該室內(nèi)定位方法可以解決基站定位和慣導定位的通用性低的缺陷，但是由于其精準度視室內(nèi)環(huán)境和裝置外觀而定，比如裝置周圍太多障礙物(椅子)時，由于遮擋無法準確測出裝置與墻壁之間的最短距離，從而影響測量精度，并且操作過程復雜；另一種是激光雷達定位，然而，對于激光雷達定位而言，雖然定位精準度相對較高且通用性強，但是由于是精密儀器，所以增加了成本。

綜上所述，現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法存在操作復雜、成本高且精度低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)定位系統(tǒng)與方法，旨在解決現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法存在操作復雜、成本高且精度低的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括服務器和室內(nèi)定位設備；

所述室內(nèi)定位設備，用于獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取所述多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務器；

所述服務器，用于根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)獲取所述室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將所述當前所在位置的位置信息發(fā)送至所述室內(nèi)定位設備；

所述室內(nèi)定位設備，還用于根據(jù)所述當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)所述驅(qū)動信息移動至所述目標位置。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種基于上述室內(nèi)定位系統(tǒng)的室內(nèi)定位方法，所述室內(nèi)定位方法包括以下步驟：

所述室內(nèi)定位設備獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取所述多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務器；

所述服務器根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)獲取所述室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將所述當前所在位置的位置信息發(fā)送至所述室內(nèi)定位設備；

所述室內(nèi)定位設備根據(jù)所述當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)所述驅(qū)動信息移動至所述目標位置。

在本發(fā)明中，通過采用服務器和室內(nèi)定位設備的室內(nèi)定位系統(tǒng)，使得室內(nèi)定位設備獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器，服務器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備，室內(nèi)定位設備根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)驅(qū)動信息移動至目標位置，進而在基于圖案視覺識別的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了室內(nèi)定位，操作簡單、成本低且精度高，解決了現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法存在操作復雜、成本高且精度低的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例所提供的室內(nèi)定位系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的室內(nèi)定位系統(tǒng)中室內(nèi)定位設備的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1所示的室內(nèi)定位系統(tǒng)中服務器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實施例所提供的室內(nèi)定位方法的流程示意圖；

圖5是圖4所示的室內(nèi)定位方法中室內(nèi)定位設備的流程示意圖；

圖6是圖4所示的室內(nèi)定位方法中室內(nèi)定位設備的另一流程示意圖；

圖7是圖4所示的室內(nèi)定位方法中服務器的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細的描述：

圖1示出了本發(fā)明一實施例所提供的室內(nèi)定位系統(tǒng)1的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的室內(nèi)定位系統(tǒng)1包括室內(nèi)定位設備10和服務器20。

其中，室內(nèi)定位設備10用于獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器20。

服務器20用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備10當前所在位置的位置信息，并將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備10。

室內(nèi)定位設備10還用于根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)驅(qū)動信息移動至目標位置。

具體的，如圖2所示，室內(nèi)定位設備10包括圖片獲取模塊101、處理模塊102、第一收發(fā)模塊103、指示模塊104以及驅(qū)動模塊105。

圖片獲取模塊101，用于獲取室內(nèi)定位設備10當前所在位置的地板的多張圖片。

處理模塊102，用于獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)。

第一收發(fā)模塊103，用于將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器20，并接收服務器20發(fā)送的當前所在位置的位置信息。

指示模塊104，用于根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成指示信息。

處理模塊102，還用于根據(jù)指示信息生成驅(qū)動信息。

驅(qū)動模塊105，用于根據(jù)驅(qū)動信息驅(qū)動室內(nèi)定位設備10移動至目標位置。

進一步地，處理模塊102在接收到圖片獲取模塊101獲取的多張圖片之后，采用圖像識別技術(shù)對該多張圖片進行預處理，以獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)包括室內(nèi)定位設備10當前所在位置的地板的圖片的特征信息。

進一步地，作為本發(fā)明一優(yōu)選實施方式，驅(qū)動模塊105由電機和車輪實現(xiàn)，電機和處理模塊102連接，車輪和電機連接。其中，電機用于接收處理模塊102發(fā)送的驅(qū)動信息，并根據(jù)該驅(qū)動信息驅(qū)動車輪，而車輪主要負責室內(nèi)定位設備10的移動。

進一步地，作為本發(fā)明一優(yōu)選實施方式，指示模塊104具體用于根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息獲取室內(nèi)定位設備10距離目標位置的距離信息，并根據(jù)距離信息生成指示信息。

具體的，在本發(fā)明實施例中，指示模塊104包括距離獲取單元和指示單元。

其中，距離獲取單元根據(jù)室內(nèi)定位設備10當前所在位置的位置信息和目標位置的位置信息獲取室內(nèi)設備10距離目標位置的距離，而指示單元獲取室內(nèi)定位設備10當前的正北方向信息，并將該正北方向信息發(fā)送至距離獲取單元，進而由距離獲取單元根據(jù)距離與正北方向信息生成指示信息，以指示室內(nèi)定位設備10到達目標位置；需要說明的是，距離獲取單元可設置在處理器中，而指示信息為路徑指示信息，其可采用音頻、文字、圖片或者視頻的形式實現(xiàn)。

需要說明的是，在發(fā)明實施例中，室內(nèi)定位設備10為室內(nèi)定位機器人。圖像獲取模塊101可采用模塊攝像頭、數(shù)字攝像頭、高清相機等攝像設備實現(xiàn)；處理模塊102包括但不限于單片機、ARM處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)處理器、微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)等具有邏輯編程能力的處理器件；而第一收發(fā)模塊103可采取WiFi無線模塊、藍牙無線模塊等無線通信模塊實現(xiàn)；指示單元可采用電子羅盤實現(xiàn)。

進一步地，在本發(fā)明實施例中，室內(nèi)定位設備10還包括供電模塊106，該供電模塊106用于為室內(nèi)定位設備10提供供電電源。

具體實施時，室內(nèi)定位設備10在行走的時候會通過攝像頭101時刻正對地板拍出一系列的圖片，處理器102對圖片進行初步預處理后將圖片數(shù)據(jù)通過無線Wifi通信模塊103發(fā)給后臺服務器20，2后臺服務器20根據(jù)該圖片數(shù)據(jù)獲取此時室內(nèi)定位設備10在房間里的當前具體位置坐標即具體位置信息，實現(xiàn)了室內(nèi)定位功能。

無線Wifi通信模塊103接收到室內(nèi)定位設備10的當前位置坐標后，將該當前位置坐標發(fā)送至處理器102，處理器102將其與目標位置的坐標進行校對，進而獲取室內(nèi)定位設備10距離目標位置的距離，并結(jié)合電子羅盤模塊，獲取室內(nèi)定位設備10的正北方向后，根據(jù)該正北方向獲取路徑指示信息，并根據(jù)該路徑指示信息到達目標位置，從而實現(xiàn)室內(nèi)導航的功能。

在本發(fā)明實施例中，室內(nèi)定位設備10基于圖案視覺識別的基礎(chǔ)實現(xiàn)室內(nèi)定位，相較于現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法，提高了室內(nèi)定位精度并且操作簡單、成本低。

進一步地，如圖3所示，服務器20包括第二收發(fā)模塊201和位置信息獲取模塊202。

其中，第二收發(fā)模塊201，用于接收室內(nèi)定位設備10發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)。

位置信息獲取模塊202，用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備10當前所在位置的位置信息。

第二收發(fā)模塊201，還用于將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備10。

進一步地，位置信息獲取模塊202具體用于根據(jù)預先存儲的圖片對圖像數(shù)據(jù)進行識別，并在識別率高于預設閾值時獲取與圖像數(shù)據(jù)對應的匹配圖片，且根據(jù)匹配圖片在預先存儲的圖片中的位置獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息。

具體的，預先存儲的圖片指的是室內(nèi)定位設備10所在房間的整個地板的全景圖片，匹配圖片則是位置信息獲取模塊202根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)在整個地板的全景圖片中獲取的與圖像數(shù)據(jù)匹配的圖片。由于位置信息獲取模塊202接收的圖像數(shù)據(jù)包含了室內(nèi)定位設備10當前所在位置的地板的圖片的特征信息，因此，位置信息獲取模塊202便可在預先存儲的整個地板的全景圖片中對具有該特征信息的圖片進行識別，并在識別率不低于預設閾值時，則識別為匹配成功；值得注意的是，在本發(fā)明實施例中，預設閾值根據(jù)用戶需要進行設置，且不低于百分之九十，如此可提高圖片匹配過程中的準確度。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，第二收發(fā)模塊201可采取WiFi無線模塊、藍牙無線模塊等無線通信模塊實現(xiàn)；位置信息獲取模塊202包括但不限于單片機、ARM處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)處理器、微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)等具有邏輯編程能力的處理器件。

具體實施時，服務器20中保存室內(nèi)定位設備10所在房間的整個地板的全景圖片，因此服務器20在接收到室內(nèi)定位設備10發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)后，可以將接收到的圖像數(shù)據(jù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)進行校對識別，當識別率高于90％時，則可以認為匹配成功，根據(jù)匹配得到的圖片在整張地板全景圖的具體位置獲取此時室內(nèi)定位設備10在房間里的當前具體位置坐標，并將其反饋給室內(nèi)定位設備10。

在本發(fā)明實施例中，服務器20通過神經(jīng)網(wǎng)絡將接收的圖像數(shù)據(jù)與室內(nèi)定位設備10所在房間的整個地板的全景圖片進行匹配，并根據(jù)匹配得到的圖片在整張地板全景圖的具體位置獲取此時室內(nèi)定位設備10在房間里的當前具體位置坐標，實現(xiàn)了基于圖案視覺識別室內(nèi)定位，進而提高了室內(nèi)定位精度，且成本低。

圖4示出了本發(fā)明一實施例所提供的室內(nèi)定位系統(tǒng)的實現(xiàn)流程，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下：

S51：室內(nèi)定位設備獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器。

S52：服務器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備。

S53：室內(nèi)定位設備根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)驅(qū)動信息移動至目標位置。

需要說明的是，本發(fā)明實施例所提供的室內(nèi)定位方法是基于圖1所示的室內(nèi)定位系統(tǒng)1實現(xiàn)的，因此，關(guān)于本發(fā)明實施例所提供的室內(nèi)定位方法的具體工作原理，可參考圖1中對室內(nèi)定位系統(tǒng)1的相關(guān)描述，此處不再贅述。

進一步地，如圖5所示，室內(nèi)定位設備獲取其當前所在位置的地板的多張圖片，并根據(jù)多張圖片獲取圖像數(shù)據(jù)，且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器具體為：

S510：獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的地板的多張圖片。

S511：獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)。

S512：將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器。

進一步地，如圖6所示，室內(nèi)定位設備根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)驅(qū)動信息移動至目標位置具體為：

S530：接收服務器發(fā)送的當前所在位置的位置信息。

S531：根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成指示信息。

S532：根據(jù)指示信息生成驅(qū)動信息。

S533：根據(jù)驅(qū)動信息驅(qū)動室內(nèi)定位設備移動至目標位置。

進一步地，作為本發(fā)明一優(yōu)選實施方式，根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成指示信息具體為：

根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息獲取室內(nèi)定位設備距離目標位置的距離信息，并根據(jù)距離信息生成指示信息。

需要說明的是，本發(fā)明實施例所提供的室內(nèi)定位設備的操作流程是基于圖2所示的室內(nèi)定位設備10實現(xiàn)的，因此，關(guān)于本發(fā)明實施例所提供的室內(nèi)定位設備的實現(xiàn)方法的具體工作原理，可參考圖2中對室內(nèi)定位10的相關(guān)描述，此處不再贅述。

進一步地，如圖7所示，服務器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備具體為：

S520：接收室內(nèi)定位設備發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)。

S521：根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息；

S522：將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備。

進一步地，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息具體為：

根據(jù)預先存儲的圖片對圖像數(shù)據(jù)進行識別，并在識別率高于預設閾值時獲取與圖像數(shù)據(jù)對應的匹配圖片，且根據(jù)匹配圖片在預先存儲的圖片中的位置獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息。

需要說明的是，本發(fā)明實施例所提供的服務器的操作流程是基于圖3所示的服務器20實現(xiàn)的，因此，關(guān)于本發(fā)明實施例所提供的服務器的實現(xiàn)方法的具體工作原理，可參考圖3中對服務器20的相關(guān)描述，此處不再贅述。

在本發(fā)明中，通過采用服務器和室內(nèi)定位設備的室內(nèi)定位系統(tǒng)，使得室內(nèi)定位設備獲取當前所在位置的地板的多張圖片，并獲取多張圖片的圖像數(shù)據(jù)，且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器，服務器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取室內(nèi)定位設備當前所在位置的位置信息，并將當前所在位置的位置信息發(fā)送至室內(nèi)定位設備，室內(nèi)定位設備根據(jù)當前所在位置的位置信息與目標位置的位置信息生成驅(qū)動信息，并根據(jù)驅(qū)動信息移動至目標位置，進而在基于圖案視覺識別的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了室內(nèi)定位，操作簡單、成本低且精度高，解決了現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法存在操作復雜、成本高且精度低的問題。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。