CN102960037B - 物理上约束的无线电地图 - Google Patents

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Abstract

一种用于提供装置中的定位功能的系统。装置可以包括各种传感器资源并且可以利用这些资源以感测在一个位置的信息。例如，装置可以感测在一个位置的视觉、信号和/或场信息。装置然后可以比较感测的信息与映射数据库以便确定位置。

Description

物理上约束的无线电地图
技术领域
本发明涉及电子定位，并且具体地涉及通过使用先前存储的传感器信息来促进位置的确定。
背景技术
无线功能继续在现代社会中普及。用户需求已经驱使开发者不仅创建新的具有无线功能的装置而且在原先未提供无线功能的现有应用中实施这一能力。另外，灵活平台的问世已经增加了产品供给并且类似地已经增加了用户需求。无线功能不再限于可听通信(例如语音)而是可以在支持需要数据传送的各种应用时实施无线功能。
当前以各种形式供给的至少一个与通信有关的应用是电子定位。基本电子定位可以在坐标方面、关于可视呈现(例如地图)等提供装置的当前位置。然而，获得原始定位信息的手段可以变化。装置供给可以包括并入用于从卫星获得电子定位信息的全球定位系统(GPS)接收器。另外，远程无线通信系统(例如蜂窝)也可以通过比如基于小区的三角测量等方法提供电子定位信息，而近程无线系统可以通过确定与特定无线接入点的邻近度等提供相似信息。
在室外的电子定位可以为用户提供充分性能，因为除了电子定位信息容易可用于快速位置分辨之外，频繁更新的地图也可用于多数人口众多的地区。相同的条件未存在于结构(例如建筑物)内。准确地图信息或者甚至任何地图信息可能不可用，并且电子定位信息可能基于普遍干扰而不可靠。作为结果，结构内的位置分辨如果即使可用则仍然可能很缓慢并且可能缺乏为了有效而需要的准确度。
发明内容
本发明的示例性实施方式可以涉及一种用于提供装置中的定位功能的方法、计算机程序产品、装置和系统。装置可以包括各种传感器资源并且可以利用这些资源以感测在一个位置的信息。例如，装置可以感测在一个位置的视觉、信号和/或场信息。装置然后可以比较感测的信息与映射数据库以便确定位置。
示例性装置可以包括用于感测视觉信息的视觉感测资源。视觉感测资源可以包括用于捕获视频或者静止图像信息的相机。装置可以通过提取可以与位置的物理属性对应的一个或者多个视觉元素来处理捕获的视频或者静止图像信息。另外，装置可以包括用于感测在与装置邻近的位置的无线通信信号和/或磁场的信号和/或场感测资源。感测的无线通信信号在一些实例中可以包括无线通信信号的来源的标识。
根据本发明的至少一个实施方式，一种装置可以通过比较信号和/或场信息中的至少一种信息与存储于映射数据库中的信息来确定总体位置。映射数据库可以在装置中，或者映射数据库的至少一些可以驻留于装置外部，其中装置可以经由无线通信与映射数据库交互。具体而言，可以比较在无线通信信号中接收的标识和/或磁场信息与存储于映射数据库中的标识或者磁场信息以便确定总体位置。在标识总体位置之后，装置可以通过比较一个或者多个视觉元素与存储于映射数据库中的信息来确定用于装置的具体位置。例如，可以比较一个或者多个视觉元素与对应于映射数据库中所存储的大致信息的视觉元素。
前述发明概述包括本发明的并非旨在于限制的示例性实施方式。上述实施方式仅用来说明可以在本发明的实施方式中利用的所选方面或者步骤。然而，容易明白与一个示例性实施方式有关的一个或者多个方面或者步骤可以与其它实施方式的一个或者多个方面或者步骤组合以创建仍然在本发明的范围内的新实施方式。因此，本领域普通技术人员将理解，本发明的各种实施方式可以并入来自其它实施方式的方面或者可以与其它实施方式组合实施。
附图说明
将从与以下附图结合进行的对各种示例性实施方式的以下描述中进一步理解本发明：
图1公开了在实施本发明的至少一个实施方式时可使用的示例性装置、通信配置和网络架构。
图2公开了关于可与本发明的至少一个实施方式一起使用的示例性通信接口的附加细节。
图3公开了关于可与本发明的至少一个实施方式一起使用的示例性近邻和近程无线资源的附加细节。
图4公开了根据本发明至少一个实施方式的示例性操作环境和其中呈现的挑战。
图5A公开了根据本发明至少一个实施方式的示例性视觉信息。
图5B公开了根据本发明至少一个实施方式的视觉信息内的示例性元素限定。
图6公开了根据本发明至少一个实施方式的基于视觉信息的位置的示例性表示。
图7公开了根据本发明至少一个实施方式的基于视觉信息创建位置的代表性地图的示例。
图8公开了根据本发明至少一个实施方式的可以感测并且存储于扩展指纹中的其它信息的示例。
图9公开了根据本发明至少一个实施方式的先前存储的扩展指纹信息的示例性使用。
图10公开了根据本发明至少一个实施方式的物理上约束的无线电地图组成的示例性实施方式。
图11公开了根据本发明至少一个实施方式的物理上约束的无线电地图组成的另一示例性实施方式。
图12用于公开了根据本发明至少一个实施方式的示例性电子定位过程的流程图。
具体实施方式
尽管下文已经在多个示例性实施方式方面描述了本发明，但是其中可以进行各种改变而未脱离本发明的如所附权利要求中限定的精神实质和范围。
I.可以用来实施本发明实施方式的示例性系统
在图1中公开了可用于实施本发明各种实施方式的系统的示例。系统包括例如根据特定应用的要求可以在配置中包括或者从配置中省略的单元，因此并非旨在以任何方式限制本发明。
计算设备100可以对应于各种具有处理功能的装置，这些装置包括但不限于微型个人计算机(UMPC)、笔记本、膝上型计算机、桌面型计算机、工程工作站、个人数字助理(PDA)、计算机化手表、有线或者无线终端/节点等、移动手持机、机顶盒、个人视频记录器(PVR)、自动柜员机(ATM)、游戏控制台等。在102-108处公开了代表基本示例性部件的单元，这些部件包括计算设备100中的功能单元。处理器102可以包括配置成执行指令的一个或者多个设备。在至少一个场景中，处理器102执行程序代码(例如存储于存储器中的计算机可执行指令组)可以使计算设备100执行如下过程，这些过程例如包括可以产生数据、事件或者其它输出活动的方法步骤。处理器102可以是专用(例如单片)微处理器设备或者可以是诸如ASIC、门阵列、多芯片模块(MCM)等复合设备的部分。
处理器102可以经由有线或者无线总线电耦合到计算设备100中的其它功能部件。例如处理器102可以访问存储器104以便获得存储的信息(例如程序代码、数据等)以便在处理期间使用。存储器104一般可以包括可以在静态或者动态模式中操作的可拆卸或者嵌入式存储器。另外，存储器104可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和诸如闪存、EPROM等可重写存储器。在图1中的100I/O处示出了基于磁、电子和/或光学技术的可拆卸存储介质的示例，并且这些示例例如可以作为数据输入/输出装置来工作。代码可以包括任何解释或者编译的计算机语言，该计算机语言包括计算机可执行的指令。代码和/或数据可以用来创建诸如操作系统、通信实用程序、用户接口、更专门化程序模块等软件模块。
一个或者多个接口106也可以耦合到计算设备100中的各种部件。这些接口可以允许装置间的通信(例如软件或者协议接口)、装置到装置的通信(例如有线或者无线通信接口)以及甚至装置到用户的通信(例如用户接口)。这些接口允许计算设备100内的部件、其它装置和用户与计算设备100交互。另外，接口106可以传达机器可读数据，比如在计算机可读介质上实现的电子、磁或者光学信号或者可以将用户的动作转译成计算设备100可以理解的活动(例如在键盘上键入、向蜂窝手持机的接收器中说话、触摸触屏设备上的图标等)。接口106还可以允许处理器102和/或存储器104与其它模块108交互。例如，其它模块108可以包括一个或者多个支持由计算设备100提供的更专门化功能的部件。
计算设备100可以如图1中进一步所示经由各种网络与其它装置交互。例如，集线器110可以向设备，比如计算机114和服务器116提供有线和/或无线支持。集线器110还可以耦合到路由器112，该路由器允许局域网(LAN)上的设备与广域网(WAN，比如因特网120)上的设备交互。在这样的场景中，另一路由器130可以向路由器112发送信息和从路由器112接收信息，从而每个LAN上的设备可以通信。另外，在这一示例配置中描绘的所有部件并非本发明的实施所必需的。例如，在由路由器130服务的LAN中无需附加集线器，因为路由器可以支持这一功能。
另外，近程和远程无线通信140的各种提供商可以支持与远程设备的交互。这些提供商例如可以使用远程基于地面的蜂窝系统和卫星通信和/或近程无线接入点以便提供与因特网120的无线连接。例如，个人数字助理(PDA)142和蜂窝手持机144可以经由无线通信140的提供商提供的因特网连接与计算设备100通信。可以在比如膝上型计算机146的设备中以配置成允许近程和/或远程无线通信的硬件和/或软件资源的形式包括相似功能。另外，公开的装置中的任何或者所有装置可以参与直接交互，比如在膝上型计算机146与具有无线功能的装置148之间的近程无线交互。作为示例的具有无线功能的装置148的范围可以是从更复杂的独立的具有无线功能的设备到用于支持比如膝上型计算机146的装置中的功能的外围设备。
现在关于图2讨论关于图1中的计算设备100示出的示例性接口部件106的更多细节。首先，比如在106处公开的接口不限于仅与这里仅为了说明而利用的计算设备100一起使用。因而，接口装置可以实施于图1中公开的装置(例如142、144等)中的任何装置中。如先前阐述的那样，接口106可以包括(例如如在200处标识的)用于向计算装置100传达数据的接口和其它类型的接口220，这些接口例如包括用户接口222。在200处公开了代表性的装置级接口组。例如，多无线电控制器202可以管理远程无线接口204(例如蜂窝语音和数据网络)、近程无线接口206(例如蓝牙和WLAN网络)、近邻无线接口208(例如用于如下交互，在该交互中，电子、磁、电磁和光学信息扫描仪解释机器可读数据)、有线接口210(例如以太网)等的互操作。这里已经仅出于说明的目的而呈现图2中所示的示例性接口，因此这些示例未旨在使本发明的各种实施方式限于利用任何特定接口。本发明的实施方式也可以利用图2中未具体标识的接口。
多无线电控制器202可以管理接口204-210中的一些或者所有接口的操作。例如，多无线电控制器202可以通过分配如下具体时间段来防止可能相互干扰的接口在相同时间操作，每个接口被允许在这些具体时间段期间操作。另外，多无线电控制器202能够处理环境信息，比如操作环境中的感测的干扰，以选择将对干扰更有弹性的接口。这些多无线电控制场景并非为了涵盖可能控制功能的穷尽列举而是仅作为多无线电控制器202如何可以与图2中的接口204-210交互的示例来给出。
图2中公开的示例性通信接口配置106根据本发明的至少一个实施方式还可以包括比如图3中阐述的示例性近邻无线接口208。用于视觉感测的资源可以至少包括能够记录活动和/或静止图像数据、亮/暗数据、彩色数据等的相机或者类似传感器设备。可以在装置中并入的近邻感测接口的其它示例可以包括但不限于用于传达数据(比如射频标识(RFID)信息)的射频(RF)收发器、用于磁墨字符识别(MICR)、磁场检测等的磁传感器以及用于通过短距离传达IR信息的红外线(IR)发射器/接收器。
另外，示例性近程无线接口206可以包括用于支持各种形式的近程无线通信的硬件和/或软件资源。接口206可以支持的无线通信的示例可以包括但不限于无线局域联网(WLAN)、蓝牙通信、蓝牙低能量通信、无线通用串行总线(WUSB)通信等。这些通信形式可以在各种应用中支持在两个或者更多手持无线通信设备之间、在手持无线通信设备与静止接入点(AP)之间、与外围接口设备等的无线交互。
II.示例性操作环境
基于无线通信的辅助全球定位(A-GPS)和其它电子定位解决方案可以具有可接受的性能并且可以提供其中卫星/基站的信号质量和数目通常很好的室外广泛覆盖。以地形特征、道路、交通状况和其它有关信息为特征的如下准确地图可以支持这一性能，已经彻底地绘制这些地图并且根据卫星图像、空中摄影、来自用户群体的反馈等持续地维护这些地图。可用定位解决方案和特征丰富的地图可以一起提供优良用户体验(例如，在例如包括测量和行人导航使用的实例中)。
该情形在导航被带到室内时变得完全不同。已知的定位技术在室内具有很有限能力，因此通常失败。这些失败有许多原因。首先，现有定位/映射解决方案可能实施起来昂贵并且困难。地图信息对于许多公用/私有结构而言不存在，并且提供这一信息需要当前仅由私有公司提供的广泛建模可视化和/或映射。另外，现有解决方案可能提供不稳定和/或不可预测的性能，这可能出现于外部定位信号不可用或者不可靠以及室内信号缺乏充分位置分辨。
本发明的各种实施方式可以提供一种用于在传统定位技术可能不可用或者不充分的场景中的更快和更准确位置确定的手段。问题情形的示例是在结构、比如建筑物内提供电子定位。尽管这里出于说明的目的而将利用建筑物内的定位，但是本发明的各种实施方式不限于仅在这一具体应用中使用。其中传统定位技术未提供充分性能(例如速度、分辨率等)的几乎任何情形可以通过本发明的以下示例性实施方式和/或实施方式体验改进。
图4中公开的部分平面图400将帮助说明可能在结构(例如建筑物)内体验的对传统电子定位的各种挑战。从卫星402和远程传输404(例如蜂窝)接收的信息可以在可以有效接收这些信号的室外时有效。然而，结构可能呈现如图4中所示明显反射或者完全阻止这样的信号的物理障碍。用户406然后可能必须依赖于在建筑物内提供的无线电子通信以便电子地确定位置。例如，无线接入点(AP)408、410、412和414可以提供如平面图400中所示的电子无线通信。除了简单地提供数据通信(例如接入LAN或者WAN资源、比如因特网)之外，这些接入点也可以提供定位信息。可以运用各种用于确定位置的方法，每种方法具有不同数量的准确度。例如，与特定AP(例如AP 408)的连接416指示用户410在该AP的通信范围内。然而，这样的估计所提供的分辨率尤其在建筑物的更小界限内极为不确切。
另外，来自各种接入点的信号可以用于各种位置发现算法。例如，可以运用基于与多个AP的连接的位置三角测量或者到达方向(DoA)估计以便确定从信号的接收器向着发射器的相对方向。然而，AP 408-414发射的各种信号416可能经历建筑物或者结构内的实质干扰/反射点418。例如，包含金属管道的墙壁、包含各种拐角和其它对象的走廊、电梯轴杆以及其它高功率设备可能引起信号干扰或者反射418。干扰/反射点418可能造成明显延迟或者完全未接收AP信号416。另外，可能从如下方向接收这些信号，这些方向未指示原来从其发送信号的实际方向，因此这些信号可能在运用这些传统位置发现技术时引起延迟或者不准确。
III.示例性扩展指纹
根据本发明的至少一个实施方式，公开了一种既可缩放又全局的解决方案用于在可能对于现有定位和/或映射系统成问题的情形中提供电子定位功能。电子定位/映射可以基于“众包”信息，该信息可以例如包括用户收集的并且出于定位/映射目的而自愿提供的与位置有关信息。众包信息还可以视为“传感器勘测”，因为信息可以由用户装置中的传感器记录。感测的信息中的至少一些信息然后可以存储于一个或者多个数据库中作为“扩展指纹”，这些扩展指纹可以包括从感测的信息提取的可用于定位/映射的元素。例如，扩展指纹可以包括从在位置捕获的图像或者视频流提取的可视地标。在一些实施方式中，扩展指纹也可以包括可以在模糊去除中可使用的其它与位置有关的信息，比如无线电和/或运动传感器数据，该模糊去除可以出现于将扩展指纹组合成代表性的映射数据库时。然后可以利用映射数据库作为用于物理上约束的无线电地图的来源，这些地图实现单独或者与全球导航卫星系统(GNSS)、蜂窝和/或近程无线通信和运动传感器组合高效使用视觉传感器用于在用户装置中本地或者在无线通信中与映射服务器共同生成的室内导航。
物理上约束的无线电地图如可以在本领域中理解它们的那样不与室内地图类似。物理上约束的无线电地图可以包括可以有利于更准确2D/3D装置定位的特征(例如建筑物和/或内部结构特性)——而不是对于增强装置的用户接口(例如增强地图的呈现，该地图反映装置的当前位置)而言有价值/有意义的特征——的汇集。因此，室内地图数据涉及改进的位置可视化(例如向用户显示建筑物地图及其内部、对用于导航的信息寻路由等)。这一地图数据没有(未必具有)与除了物理上约束的无线电地图之外的位置信息来源相同的格式和相同的视觉属性或者指向这些位置信息来源的链接。
扩展指纹不应视为包含完全视觉位置图像而视为诸如墙壁、屋顶、颜色、窗和门位置、出口标志、WLAN AP位置等代表性的2D/3D物理元素和属性的汇集。更具体而言，这些视觉元素不是例如通过比例不变特征变换(SIFT)从单个图像或者从视频流获得的通用频域特征。它们也可以与用来精化元素布置的RF环境(例如WLAN/CI AP、RSSI)测量、相对比例和定向(例如罗盘)测量组合。
在至少一个示例性实施方式中，也可以有可能依赖于用户交互以固定扩展指纹中包含的视觉元素的定向，添加诸如水平、地址等其它相关信息和属性并且例如使用预定义对象库来人工编辑提取的属性/特征。这些动作可以帮助进一步精化定位系统所提供的位置近似。另外，在扩展指纹中包含的视觉信息未必包括以下项目以避免隐私违反问题：实际原始图像、可能已经在创建图像时存在的人的脸部和可能已经在创建图像时记录的音频信息。扩展指纹信息可以记录于映射数据库中。映射数据库可以包括本地或者远程信息存储位置，在该位置可以从贡献终端收集扩展指纹或者系列扩展指纹。映射数据库也有可能存储代表相同位置(例如特征地图)的多个扩展指纹，该位置可以基于从贡献装置接收的输入来持续地更新/升级。
IV.用于扩展指纹的示例性视觉元素捕获和处理
尽管以下公开内容集中于视觉信息捕获和处理以便限定视觉信息内存在的视觉元素，但是视觉信息仅为可以存储于扩展指纹中的感测信息的一个示例。如关于模糊去除而进一步讨论的那样，可以在位置捕获并且与扩展指纹关联存储其它形式的感测信息。
可以从参与装置中的视觉传感器人工或者自动获得扩展指纹中包含的视觉元素信息。示例性视觉传感器可以包括但不限于相机、摄像机或者立体相机，这些相机可以通过确定图像的用户的位置或者根据图像(视频)流或者从图像/视频提取的元素流测量运动来生成连续位置固定。在图5A中的500处公开了视觉信息的示例。尽管图像信息500是建筑物走廊的图片，但是本发明的各种实施方式未仅限于在这样的区域中使用。该示例公开了可以在办公建筑物中发现的典型走廊，因此包括将在典型办公建筑物走廊中发现的特征。
现在参照图5B，公开了从单个图像提取元素的示例。视觉传感器(在这一情况下为相机)可以在用户在室内行走和/或导航之时捕获图像。用户还可以用“透视”方式使用装置，其中室内地图可以叠加于屏幕上，并且特征提取然后可以用以下方式继续。初始地可以通过从图像/视频流向空“画布”或者平面图投影尺度限制元素来提取二维(2-D)或者三维(3-D)布局。图5B中的白实线502公开了用于视觉信息中的走廊的布局尺度。接着可以在视觉信息500中限定门、开放区域、楼梯、窗。左上到右下双向影线在视觉图像信息500中限定门504和开放区域506(例如交叉走廊开口)。前述开口限定还可以包括限定/测量视觉信息中标识的元素的比例(例如相对于门、交叉走廊等的高度)。限定/测量可以例如基于图像信息中的诸如天花板的高度、门的尺度、人的高度等已知值。更多元素限定可以包括标识视觉信息中的附加属性。这些属性可以包括标志(例如出口标志512和紧急标志514)、灭火器510和其它与紧急有关的方面516、墙壁颜色和/或标记、诸如灯开关、WLAN AP天线等墙壁和天花板属性。
另外，元素限定还可以包括对比如在508处公开的接入点定位。接入点限定可以帮助关于与接入点的距离连结视觉位置与实际位置。因此，在其中对应元素信息在映射数据库中不容易标识的实例中，比如关于接入点的位置这样的信息可以帮助分辨对应元素。在一些实例中，标识和限定视觉信息内的接入点可以提示捕获图像信息的装置也针对来自接入点的信号执行感测。以这一方式，可以与视觉图像信息500一起获得并且记录位置信息(例如关于接入点为绝对或者相对)。
可以比如安装图6中阐述的那样组织从(例如在扩展指纹中限定的)图像提取的特征。可见，扩展指纹本身可能不可用作室内地图，因为它局限于传感器在记录图像时的视觉范围(例如未透视墙壁或者门背后)，但是它对于定位并且标记用于位置信息的视觉传感器和有用来源而言极为有用。扩展指纹600可以包括图5B中限定的特征中的一些或者所有特征。例如，扩展指纹600可以包括基于尺度502的走廊尺度，可以具有基于限定的门开口504的门604。另外，该表示可以基于限定的位置508指示接入点608的存在并且可以包括基于在视觉图像500中进行的限定510-516的各种标志或者其它对象610-616。另外，该表示可以包括信息602，该信息标识在捕获图像信息时从装置的方向并且可能甚至是装置的实际位置。根据本发明的至少一个实施方式，图像信息500或者视频流等可能未以它们的原有捕获形式向映射服务器发送，但是可以仅发送提取的特征/属性。向映射服务器提供提取的特征/属性信息不仅通过减少将存储于映射数据库中的数据量来节约空间而且也可以避免隐私问题，因为可以未向映射服务器发送或者在映射服务器上存储敏感或者私人图像信息。
视觉和传感器勘测映射数据库生成的至少一个重要方面是众包。数据库生成的一个有利实施方式是集成扩展指纹信息的“收获”与已经实施的框架(例如用于WiFi/蜂窝ID数据汇集的框架)的协议和软件。由于在至少一个示例性实施方式中，扩展指纹信息未携带实际图像(仅有室内导航相关的数据)，所以可以避免任何与隐私有关的问题。
根据本发明的至少一个实施方式，可以存储扩展指纹，然后将其组装成更大区域的表示(例如物理上约束的无线电地图)。图7公开了基于个别扩展指纹生成平面图的示例。映射系统可以从各种来源(例如用户装置、建筑物相机等)取回扩展指纹并且可以组合它们以形成映射数据库。在图7中，个别扩展指纹700、702、704、706和708可以各自已经从箭头602在每个扩展指纹中指示的视角来记录。具体而言，记录每个扩展指纹的装置可以已经位于箭头602所示的相对位置，并且装置中的视觉传感器(例如相机)可以已经在每个箭头602指向的方向上指向。可以基于共同元素组合个别扩展指纹。例如元素710可以存在于扩展指纹700与702之间的走廊交点。类似地，元素712可以存在于扩展指纹702和704中，元素714可以存在于扩展指纹704和708二者中，并且元素716可以存在于扩展指纹706和708二者中。这些共同元素可以帮助“重新组装”扩展指纹并且用来在映射数据库中关联这些扩展指纹。
在图7的示例中不言而喻，从其记录每个扩展指纹的箭头602所示视角可能不便于将个别扩展指纹“直接”关联成整体。这之所以可能出现是因为如下限制或者标准，该限制或者标准控制从其记录扩展指纹的方向或者定向。因此如关于扩展指纹702、706和708所示，处理设备(例如记录装置或者远程实体、比如映射数据库)可能必须在扩展指纹内的元素可以与已经记录于映射数据库中的与其它扩展指纹关联的相同元素关联之前对扩展指纹重新定向。重新定向可以包括旋转或者“自旋”视角，从而可以在映射数据库中关联相同元素。
可以在已经记录足够的代表性的扩展指纹之后根据映射数据库生成物理上约束的无线电地图。更具体而言，可以单独在装置中本地或者与远程定位的处理资源(比如映射服务器)组合对扩展指纹进行组合，以创建特定位置的代表性的2-D或者3-D特征地图(例如包括楼层/房间/室内区域特异性的建筑物地图)。比例和投影校正可以基于从图像提取的视觉元素，但是一旦组合就可以基于在映射数据库中建立的标准规范化并且校正比例因子、旋转等。根据本发明的至少一个实施方式，与缩放和/或重新定向有关的过程可以出现于感测装置中(例如基于元素信息)、映射数据库中(例如基于已经存储于数据库中的扩展指纹)或者可以出现于两个实体中作为总体感测、元素提取和扩展指纹存储过程的部分。
在一些实例中，基于特征的地图可能不可用作可向用户呈现的室内地图，因为将可能存在可能未准确记录的间隙、盲拐角等，但是仍然可以用于定位目的。在至少一个示例性使用场景中，可以比较关于装置的当前环境感测的信息与本地驻留于装置中或者远程驻留(例如映射服务器中)的物理上约束的无线电地图。比较的结果可以用来近似用于装置的相对(例如关于可以在装置的当前位置附近的其它本地地标)或者绝对(例如基于更大坐标系(比如全局定位测量))位置。除了仅提供当前位置之外，物理上约束的无线电地图也可以用于其它应用，比如将用户引向结构内的其它区域。甚至可以有可能的是在映射数据库中收集足够元素信息，从而可以编译可向用户显示的地图。然后可以在可显示地图的界限内向用户示出当前装置位置，从而用户可以可视地将他们的位置与他们的临近环境、与他们希望的目标位置等相关。
在以恒定速率操作的仅单个装置报告提取的元素信息时，可以相对易于将扩展指纹合并成依赖于在图像中限定的匹配视觉元素的映射数据库。然而，问题可能显现于不同装置在随机时间、在各种位置并且用可变成组提取的元素执行特征映射时。例如，不同对象可以在不同时间存在于一个位置，因此与相同位置对应的扩展指纹的差异可能不可避免。这样的可变条件尤其在通过众包获得各种扩展指纹时并不意外。问题也可能基于缺乏区分而出现。如果建筑物无大量视觉区分(例如典型办公建筑物通常具有从楼层到楼层的相同内部设计，则通过仅依赖于提取的视觉元素来合并扩展指纹可能有挑战性)。
用于空间“模糊”去除的已提出的替代方式中的至少一个替代方式是通过使用其它传感器信息(例如WiFi测量结果)以提供用于对扩展指纹定位的粗略位置信息。例如，映射服务器可以从装置接收包括无线信号信息的扩展指纹。映射服务器然后可以在不同时刻从另一装置接收包含无线信号信息的扩展指纹。一旦映射数据库具有充分数量的条目，服务器可以开始“挖掘”DB。根据本发明的至少一个实施方式，可以通过根据无线指纹对扩展指纹信息排序和/或聚类(例如通过链接限定为元素的任何AP)来启动挖掘，并且挖掘然后可以分析与具有视觉元素的无线信号信息一起取得的视觉元素中的相似和匹配，以便将扩展指纹合并成映射数据库中的组合表示。
V.示例性扩展指纹创建
至此，以上公开内容已经主要集中于感测视觉信息并且从这一视觉信息提取有用元素以存储于映射数据库中。这一讨论简要地提及与视觉信息关联包括其它信息用于有助于在各种应用(例如位置确定)中使用扩展指纹的可能性。下文根据本发明的至少一个实施方式更具体探索这一概念。例如，上文描述的视觉信息捕获和提取过程可以与可以存在于装置中的各种其它感测能力组合以提供随时间的特定位置的更具体表示。
在图1-3中公开了可用于实施本发明各种实施方式的装置的示例。具体而言，图3公开了除了视觉感测资源(比如相机)之外，装置还可以包括用于检测无线通信信号、磁和电磁场强度等的各种其它传感器。在许多现有应用中，这些传感器用来配置比如检测邻近装置(例如接入点)时和避免潜在干扰来源时的无线通信。
除了图2-3中公开的各种接口106之外，许多装置也包括检测与装置本身有关的活动的传感器。例如，许多无线手持机现在包括用于检测运动、方向、加速度等的资源。尽管专注于装置的传感器已经传统上用于支持自动化操作，比如在认为装置在不活跃状态中时触发省电模式，但是使控制基于装置移动的游戏和其它与娱乐有关的应用的增长普及让该功能更盛行。本发明的各种示例性实施方式可以利用这样的与装置有关的感测资源以提供控制和附加信息，从而进一步精化扩展指纹所提供的定位。
图5A-7已经公开了根据本发明至少一个实施方式的用于捕获视觉信息并且从视觉信息提取有用元素用于包含于扩展指纹中的过程。现在参照图8，公开了将这些视觉过程与装置中的其它感测能力一起用于指纹创建和组装的示例性场景。尽管已经在图8中使用结构(例如建筑物走廊800)的内部作为示例，但是本发明的各种实施方式未具体局限于这一应用，并且无论何处可能需要位置确定功能都可以实施这些实施方式。从一端移向另一端的装置可以穿越走廊800。例如，持有装置的用户可以沿着走廊800行走。随着以这一方式移动装置，在后续时刻可以实现活动，比如根据本发明至少一个实施方式的信息收集、处理和存储。
在图8的示例中，装置在箭头802限定的方向上的定向始于该箭头。如果装置配备有诸如运动传感器、加速度传感器、有向传感器等与装置有关的资源，则装置可以记录这些特性中的一些或者所有特性。然后可以在组成扩展指纹的时刻系列804中表征装置经过走廊800的移动。然后可以(例如在映射数据库中)组合扩展指纹以便创建走廊800的表示和/或结构的其它内部区域。在图8的示例中，在示例性扩展指纹中存在共计十(10)个时刻，但是这一数目可以根据诸如时刻/感测活动触发方法、装置能力、映射系统配置等因素变化。可以与创建时刻关联的收集活动可以包括感测装置和/或位置信息、对感测的信息进行处理和/或相关以及在扩展指纹中存储处理/关联的信息作为时刻。扩展指纹然后可以基于共同属性/元素在映射数据库中一起关联。
根据本发明的至少一个实施方式，扩展指纹可以由其中感测信息的多个实例组成，并且感测每个实例的时间可以用来缩放信息，从而可以在扩展指纹中组合。感测的触发可以以各种方式出现。例如，感测可以定期出现。定期操作可以提供在时间上均匀间隔的、但是在位置内未在距离上均匀间隔的感测的信息，因为用户可能未以恒定步速穿越走廊800。因此，时间信息可以用来将感测的信息相关，从而例如比例可以在扩展指纹中的时刻之间保持恒定。也可以用诸如基于装置中感测的运动、人工等其它方式触发感测。无论如何触发感测都可以激活各种传感器作为结果。例如，如果检测到感测的运动、加速度或者装置定向改变，则可以记录这一信息。如果视觉感测资源可用(例如相机)，则可以记录视觉信息，比如视频流或者静止图像信息。可以如先前比如关于图5A-7公开的那样从感测的视觉信息提取一个或者多个视觉元素。
如果无线感测资源可用，则可以在某些时刻感测并且向扩展指纹添加信号和/或场信息。无线感测可以采用装置中的多个形式。装置中的用于发送和/或接收数据的无线通信资源也可以用于检测电磁信号，并且可以在各种时刻记录与任何检测到的无线信号有关的信息。例如，在正常无线操作的过程中不仅可以标识在该位置的接入点(AP)而且可以感测并且记录信号的强度。这一信息可以与在相同时刻的其它类型的信息、与扩展指纹中的其它时刻或者与映射数据库中的其它扩展指纹相关。装置也可以拥有用于感测磁场的资源。例如，在记录磁场并且使用它们作为扩展指纹的部分时，根据地球的磁场推导“基础”场，并且诸如无线通信、机器、金属结构等扰动可以变更该场。这些扰动可以使基础场在不同位置唯一并且使感测磁场信息有助于定位。
图8公开了上述过程的如下示例。在时刻1，对象A 806可以是可见的，并且特定磁场可以基于由于与电梯关联的马达/功率设备而创建的局部化的场808来存在。在图形814中代表局部化的磁场808的影响，该图形在时刻1(X轴)示出了某一强度(Y轴)。另外，图形822示出了对象A 806(Y轴)为在时刻1(X轴)可见(例如在“可见性”线上方)。以这一方式，与位置(例如在扩展指纹中的时刻)关联的视觉信息可以与感测的磁场信息关联。
然而，更多信息可以是可用的。接入点(AP)812可以存在于走廊800中。在图形816中示出了AP 812的信号强度，并且可以在扩展指纹中的各种时刻将这一信息与比如图形818中所示的当前装置方向感测(如果可用)一起记录。随着在图8中触发每个后续时刻，在走廊800中感测的观测的差异变得明显。例如对象A可以在扩展指纹1和2中可见，但是然后在指纹3-10中变得不可见(离开视线)。电磁场来源800的强度在时刻2与3之间为峰值、然后在后续时刻中下降，这可以变更在这些实例感测的磁场的部署。感测的磁场可以在时刻5和6周围遇到二次来源810时继续演变。尽管装置的定向有一些变化，但方向图形818仍然可以保持相对恒定直至观测到方向大量改变的时刻6。以这一方式，可以过滤或者考虑装置的实际方向。例如，可以过滤装置的方向以便考虑用户沿着走廊800行走。另一方面，可以在记录对象A-E在后续时刻的可见性时考虑装置的方向。
例如，即使图8中所示装置的定向可能未实际地将对象B带入捕获的图像帧中，对象B仍然可以在每个图形824的时刻3和4可见。可以调整感测的信息以校正衰减因子，作为将一个形式的感测的信息与在相同时刻感测的其它形式的信息相关的部分、作为经由众包提供的相关的结果等。也可以针对在时刻6感测对象C-E实施这样的校正活动，其中可以未记录对象C-E为可见，尽管它们基于装置定向而可论证地“可以”可见。图形826-830分别涉及对象C-E并且基于用户提交的校正或者在信息处理期间运用的其它校正算法来反映对象“应当”可见。如图8中所公开的那样，图形826-830未示出对象C-E应当都在时刻6可见，而对象C在时刻7之后不可见，对象D在时刻8之后不可见，并且对象E即使在时刻10之后仍然可见。
根据本发明的至少一个实施方式，可以将在某些时刻感测的信息相关。相关可以采用许多形式。例如，可以在各种时刻感测运动(例如方向、位置、加速度等)。可以通过简单地确定从一个时刻到后续时刻的时间改变来确定定时信息。可以鉴于定时信息评估感测的运动信息以便确定“步进”尺寸。示例性步进尺寸图形820公开了装置从先前时刻所穿越的计算的距离。在时刻5-7计算的步进在装置的用户转过走廊800中的拐角时在图形820中更短。步进尺寸可以进一步用来向从视觉信息提取的视觉元素提供尺度或者缩放。例如，可以基于步进尺寸确定视觉元素的尺度、位置、定向等。这一信息也可以用来调整在某个时刻记录的信息的比例以便与相同扩展指纹中的先前时刻对应的先前存储的信息关联存储这一信息。在完成比如上文阐述的相关过程之后，在某个时刻感测的信息然后可以称为相关信息。
针对位置的以一个形式的属性感测的信息也可以与针对另一形式的相同属性感测的信息相关。例如，可以基于通信活动标识AP 812并且也可以感测通信强度或者强度信息。可以将这一信息相关以便将AP 812的标识链接到在特定时刻的感测的信号强度。根据本发明的至少一个实施方式，可以进一步处理信号强度信息以便逼近在某个时刻从感测装置到AP 812的距离。这可以帮助确定装置位置，或者如果在走廊812中“可见地”感测AP812，则可以从至少时刻5和6中的记录的时间信息进一步提取它作为视觉元素。相关的部分因此可以包括关联AP 812在时刻5和6提取的视觉元素与针对AP 812感测的信号和/或标识信息。这样的关联可以例如允许在处理感测的信号信息期间确定的距离应用于感测的视觉信息用于为提取的视觉元素确定距离/尺寸比例。
图8中的图形814-820和822-830公开了随时间积累的扩展指纹信息的示例。扩展指纹可以与映射数据库中的其它扩展指纹关联以形成区域(比如结构的内部)的表示。可以感测、处理、然后与先前时刻关联存储每个时刻以形成扩展指纹，这些扩展指纹可以在映射数据库中被进一步关联以便创建比如图8中公开的图形关系。
重要的是，应注意将信息积累成映射数据库的部分可以包括关联在一个扩展指纹中感测/检测的特征与其它扩展指纹中的相同特征。因此，确定在位置中观测的属性是否已经存在于映射数据库中可以先于在映射数据库中存储新扩展指纹信息。例如，这一过程可以涉及到先在映射数据库中搜索如在待存储的扩展指纹中包含的相同(或者相似)视觉元素。如果在存储新扩展指纹信息之前，装置标识已经在映射数据库中的基本上相似的信息，则新信息可以用来更新或者精化已经存储于映射数据库中的信息。如果待存储的一些信息与存储于数据库中的信息相同，但是相同扩展指纹中的信息的其它部分实质上不同，则校正动作可以启动以确定新信息或者现有信息是否无效。如果不能在映射数据库中标识在新扩展指纹中感测的属性，则扩展指纹可以对应于映射数据库中的新位置。
在图9中公开了可以如何利用扩展指纹信息的示例。用户900可以存在于走廊800中的某处。用户900可以在装置上实施定位或者映射功能。例如，用户900的装置可以执行如下应用，这些应用提供文字位置/坐标信息、用图形显示用户在走廊800内的位置或者指出朝着目标的方向等。作为这一过程的一部分，用户900的装置可以向映射数据库902发送传感器信息。传感器信息可以例如由装置中的触发收集的应用收集。这一收集可以定期出现以便更新装置的当前位置、可以作为用户交互的结果而出现等。无论如何触发信息感测，装置可以向映射数据库902提供感测的信息。
映射数据库902可以全部或者部分驻留于装置内。其它配置也是可能的，其中映射数据库902的一些或者全部远程驻留并且例如通过近程(例如WLAN或者蓝牙)或者远程(例如蜂窝)通信而可访问。在其中映射数据库仅驻留于装置上的实例中，扩展指纹信息可以仅由装置收集，这可以使关联新信息与映射数据库902中的现有信息更容易(例如由于更少相关可以是必需的)。然而，这也将使得向映射数据库902提供的扩展指纹信息仅限于特定装置并且延伸为用户900已经处于的地点，从而限制数据库中的信息的有用性。远程维护的映射数据库902可以允许从许多贡献者收集信息(例如众包信息)，从而允许用户针对他们尚未拜访的位置访问映射数据库。当然，从许多不同来源收集信息将需要更多数据操纵，比如将感测的信息相关以及修正多个来源提供的重复信息。
无论映射数据库902是否仅在装置900上或者与远程存储的资源结合存在，都可以鉴于映射数据库902中的相似类型的传感器信息评估图9中的装置所提供的传感器信息。更具体而言，可以比较感测的与装置有关的信息(例如运动/加速度/方向信息)、视觉信息、信号信息(例如包括感测的电磁和磁场信息)等与存储于映射数据库902中的相似类型的信息。相似值可以归结于近似位置，并且针对该位置而存储于映射数据库902中的相对和/或绝对位置信息可以可用于装置中的定位。如图9中所示，装置提供的这一传感器信息可以对应于与时刻9关联的位置。然后可以向应用/装置提供返回与时间瞬间关联的位置信息，并且应用可以能够基于映射数据库902提供的信息向用户900提供相对和/或绝对位置信息。
VI.物理上约束的无线电地图
根据本发明的至少一个实施方式，定位功能可以基于比较装置在位置感测的当前信息与“物理上约束的无线电地图”中包含的先前感测的信息而在装置中可用。物理上约束的无线电地图可以包括例如基于无线信令和/或检测到的磁场(例如无线电地图)的电子定位信息。电子定位信息可能在应用于结构内的定位时固有地有限，因此可以按照其它与位置有关的特性，比如在位置限定的物理属性(物理约束)来进一步精化。以这一方式，可以通过使用其它特性来克服可能在基于信号/场的定位中存在的固有限制。
作为示例的物理上约束的无线电地图可以包括从在某个位置捕获的视觉信息提取的成组可视地可限定的属性和/或点以及可能包括描述符信息。这一信息可以与可用于约束搜索空间的无线(RF)指纹信息以及磁场强度和诸如基于墙壁的线性约束等感测的物理约束配对。物理上约束的无线电地图根据本发明的至少一个实施方式可以潜在地形成可见(例如用于向用户显示)电子室内地图的层。可视化室内地图然后可以基于感测的信息指示位置(例如用于显示当前位置)。
可以鉴于图10中公开的示例理解可能在电子可见室内地图与物理上约束的无线电地图之间存在的一些潜在差异。室内地图可以包括回廊的可显示表示并且可以示出物理元素、比如门的位置。这些物理元素允许装置用户变得适应显示的位置。尽管这样的方面可能出于可用性的目的而重要，但是它们可能未用于定位。取而代之，图10公开了物理上约束的无线电地图1000的如下部分，该部分示出了可用于位置发现的各种方面。可以例如感测、处理并且在由在一个或者多个时刻感测的视觉、信号、场等信息组成的单个扩展指纹中记录部分1000。可以(例如如在图7中公开的那样)组合多个扩展指纹以创建用于全部位置、比如结构(例如办公建筑物)的内部的物理上约束的无线电地图。
可以在物理上约束的无线电地图中代表的每个物理约束可以包括可以用作尺度边界的墙壁或者相似物理方面，这些尺度边界用于缩放无线电地图内的各种元素的尺寸等。例如无线电地图部分100可以包括可以表示为矢量的线性约束1002。线性约束1002可以用于建立位置的外尺度。另外，用于无线信令的通信范围，比如WLANAP-60dBM覆盖区1004，可以在无线电部分1000中表示为椭圆。在线性约束1002与WLAN覆盖区1004之间的可能相互影响然后变得明显，因为WLAN通信范围1004可以延伸超出位置(例如建筑物的内部)的界限。因此，仅通过无线电信号导航可能太不精确，因为可能潜在地确定实际上在结构以内的装置在结构以外。可以通过考虑线性约束1002和其它相似物理特征来避免这样的位置确定错误，因为针对装置确定的可能位置可以限于结构内的区域。无线电地图1000还可以包括提取的视觉元素1006，这些视觉元素可以归结为限定于在频域中具有高对比度的感测的图像内。视觉元素1006可以用来在该位置处进行位置之间的鉴别、可以提供参考点等。
另外，可以沿着如在物理上约束的无线电地图部分1000中限定的轨迹(例如装置行进的路径)对通信信号和磁场强度信息参数化。在信息收集过程期间，装置可以捕获图像并且可以扫描寻找信号，比如WLAN AP信号1004，而且可以记录检测到的信号强度。假设装置可以从捕获的图像信息提取视觉元素，根据本发明的至少一个实施方式，装置然后可以尝试关联提取的视觉元素与已经记录于物理上约束的无线电地图中的元素，该无线电地图如上文阐述的那样可以包括从先前存储于映射数据库中的扩展指纹收集的信息。然而，完全物理上约束的无线电地图(例如包括相似楼层的大型建筑物的内部)可能太大或者模糊而无法搜寻匹配特征。因此，无线电地图也可以包括每个扩展指纹中的信号(RF)信息。图10中的右下部中的图形示出了在1010处的感测的磁场强度信息和在1012处沿着轨迹1008的通信信号(例如AP 1004)的信号强度分布的示例。在整个位置内感测的信号和/或强度可以用来针对在物理上约束的无线电地图的部分中(例如在扩展指纹中)感测的各种元素约束可能位置，这可以有助于向完全物理上约束的无线电地图中包括感测的视觉元素。
一旦已经感测、处理并且向物理上约束的无线电地图中录入适当数量的信息(例如感测的信息足以能够标识绘制的位置中的每个区域)，然后便可以当针对在区域中操作的装置映射和/或提供电子定位时提取信息。根据本发明的至少一个实施方式，电子定位可以依赖于一种类型的感测的信息以便生成装置位置的粗略估计并且然后可以进一步利用另一类型的感测的信息以便在更大致的估计内进一步精化或者“约束”装置的估计。例如，装置可以在感测信号和/或场信息之时记录并且处理视觉信息。可以在装置本地或者经由无线通信远程地向映射装置提供感测的信息。信号信息和/或场信息可用于确定总体位置(例如在楼层10-13之间的楼层的东北拐角)。从在该位置捕获的视觉信息提取的视觉元素然后可以用来确定总体位置内的具体装置位置。
尽管图10公开了在沿着轨迹1008的感测强度方面存储通信信号强度和磁场信息，但是重要的是理解这一信息未严格限于以这一方式(例如在作为示例的公开的关系方面)来存储。其它关系也可以用来有助于使用物理上约束的无线电地图信息。图11公开了在四个离散点1100(例如编号1-4的“星号”)的信号强度分布的示例。例如，来自无线电地图部分1000中的WLAN AP的、感测的信号强度观测的集合可以允许创建示例性直方图1102。示例性直方图1102公开了描述为内核函数的、测量的信号强度分布。
根据本发明的至少一个实施方式，在图12中公开了用于定位的示例性过程的流程图。在示例性使用场景中，用户可以在希望知道用户在区域(比如建筑物的内部)内的当前位置时在他的/她的装置上实施以下示例性过程。定位过程可以在步骤1200中启动。启动步骤1200可以例如包括用户激活他的/她的装置上的用于位置发现的资源。这些资源可以包括用于提供结构以内的电子定位和/或映射的应用。用户或者应用然后可以触发装置以在步骤1202中执行感测。感测可以根据装置的活动而变化。例如，如果装置包括视觉感测资源(例如相机)，则装置可以记录与位置有关的视觉信息。视觉信息可以包括视频或者静止图像信息。在步骤1204中，装置可以从记录的视觉信息提取一个或者多个视觉元素。一个或者多个提取的视觉元素可以包括在视觉元素内限定的位置的诸如走廊(例如墙壁和天花板)、门、标志、墙壁颜色、可区分物理对象等属性。
在步骤1204中从视觉信息提取视觉元素之后，可以在步骤1206中关于信号和/或场感测资源是否在装置中可用进行确定。例如，装置可以将共用无线通信接口用于感测通信信号的存在，但是也可以包括用于测量磁场的其它资源。如果信号/场感测资源在步骤1206中不存在，则定位过程可以在无这一信息提供的附加位置精化的情况下继续。装置然后可以比较一个或者多个提取的视觉元素与已经存在于映射数据库内的提取的视觉元素。然而，可以当在映射数据库中发现从在位置感测的视觉信息提取的一个或者多个视觉元素时在步骤1210中近似装置的位置。在映射数据库中发现一个或者多个视觉元素时，可以从映射数据库得到相对或者绝对位置信息，并且该过程可以在步骤1212中完成。从映射数据库接收的相对或者绝对位置信息然后可以由装置(或者在装置上运行的应用)用来更新向用户显示的位置。该过程然后可以返回到步骤1200预备启动进一步定位。
步骤1200-1212可以最终向用户提供位置信息，但是未利用可以通过使用其它形式的感测的信息而可用的位置精化。这意味着尽管可以执行步骤1200-1212，但是这些执行速度和结果的分辨率可能对于大型位置(例如大型建筑物的内部)而言不可接受。信号和/或场感测资源在步骤1206中可用可以改进这一过程。在步骤1214中，装置可以感测信号和/或场信息。感测信号信息根据本发明的至少一个实施方式可以包括接收包含标识信息的无线通信信号信息。可以在步骤1216中比较信号或者场信息中的至少一项与存储于映射数据库中的信号或者场信息。感测的信息可以用来在步骤1218中通过寻找映射数据库中的相同或者基本上相似的信号和/或场信息来根据存储于映射数据库中的位置确定总体位置。一旦已经在步骤1218中标识总体位置，可以在步骤1220中比较从在装置的当前位置感测的视觉信息提取的一个或者多个视觉元素与如下视觉元素，这些视觉元素对应于存储于映射数据库中的总体位置。该过程然后返回到步骤1210，在该步骤中确定装置的位置。重要的是，应注意尽管步骤1208和1220相似，但是从步骤1220得到的结果在一些实例中可以被更快地获得并且可以比从步骤1208获得的结果更准确。这是因为已经在步骤1220中“约束”在步骤1208中访问的映射数据库中可用的信息总量，这可以造成在执行定位步骤1210时考虑更精化的信息池。
尽管上文已经公开本发明的各种示例配置，但是本发明未严格限于先前实施方式。
例如，本发明根据至少一个示例性实施方式可以包括一种设备，该设备包括：用于利用设备中的视觉感测资源感测视觉信息的装置；用于从视觉信息中提取一个或者多个视觉元素的装置；用于利用设备中的信号或者场感测资源中的至少一种感测资源感测信号或者场信息中的至少一种信息的装置；用于通过比较信号或者场信息中的至少一种信息与存储于映射数据库中的信息来确定设备的总体位置信息的装置；以及用于通过比较一个或者多个视觉元素与映射数据库中存储的总体位置信息来确定设备的具体位置的装置。
本发明的至少一个其它示例性实施方式可以包括电子信号，这些电子信号使装置：利用装置中的视觉感测资源感测视觉信息；从视觉信息中提取一个或者多个视觉元素；利用装置中的信号或者场感测资源中的至少一种感测资源感测信号或者场信息中的至少一种信息；通过比较信号或者场信息中的至少一种信息与存储于映射数据库中的信息来确定装置的总体位置信息；并且通过比较一个或者多个视觉元素与存储于映射数据库中的总体位置信息来确定装置的具体位置。
因而，本领域技术人员将清楚其中可以进行形式和细节上的各种改变而未脱离本发明的精神实质和范围。本发明的广度和范围不应受任何上文描述的示例性实施方式的限制而是应当仅根据所附权利要求及其等同范围来限定。

Claims (25)

1.一种用于提供定位功能的方法，包括：
利用设备中的视觉感测资源感测视觉信息；
从所述视觉信息中提取一个或者多个视觉元素；
利用所述设备中的信号感测资源或者场感测资源中的至少一个感测信号信息或者场信息中的至少一种信息；
通过对信号信息或者场信息中的所述至少一种信息与存储于映射数据库中的信息进行比较来确定所述设备的总体位置信息；以及
通过对所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的总体位置的视觉元素进行比较来确定所述设备的具体位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉感测资源至少包括相机，所述视觉信息包括在与所述设备邻近的位置处由所述相机捕获的视频或者静止图像信息中的至少一种信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号信息是无线通信信号信息，并且所述场信息是磁场信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述无线通信信号信息包括无线通信信号的来源的标识。
5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述总体位置信息包括对所述标识或者所述磁场信息中的至少一项与存储于所述映射数据库中的标识或者磁场信息进行比较。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述具体位置包括对提取的所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的所述总体位置的视觉元素进行比较。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述映射数据库在所述设备中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中至少一些所述映射数据库在所述设备外部并且经由无线通信与所述设备交互。
9.一种用于提供定位功能的设备，包括：
用于利用所述设备中的视觉感测资源感测视觉信息的装置；
用于从所述视觉信息中提取一个或者多个视觉元素的装置；
用于利用所述设备中的信号感测资源或者场感测资源中的至少一种感测信号信息或者场信息中的至少一种信息的装置；
用于通过对信号信息或者场信息中的所述至少一种信息与存储于映射数据库中的信息进行比较来确定所述设备的总体位置信息的装置；以及
用于通过对所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的总体位置的视觉元素进行比较来确定所述设备的具体位置的装置。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述视觉感测资源至少包括相机，所述视觉信息包括在与所述设备邻近的位置处由所述相机捕获的视频或者静止图像信息中的至少一种信息。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述信号信息是无线通信信号信息，并且所述场信息是磁场信息。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述无线通信信号信息包括无线通信信号的来源的标识。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述用于确定所述总体位置信息的装置被进一步配置成对所述标识或者所述磁场信息中的至少一项与存储于所述映射数据库中的标识或者磁场信息进行比较，以确定所述总体位置信息。
14.根据权利要求9所述的设备，其中所述用于确定所述具体位置的装置被进一步配置成对提取的所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的所述总体位置的视觉元素进行比较，以确定所述具体位置。
15.根据权利要求9所述的设备，其中所述映射数据库在所述设备中。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备，其中至少一些所述映射数据库在所述设备外部并且经由无线通信与所述设备交互。
17.一种用于提供定位功能的设备，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，所述至少一个存储器和所述至少一个处理器被配置成使所述设备至少执行以下操作：
利用所述设备中的视觉感测资源感测视觉信息；
从所述视觉信息中提取一个或者多个视觉元素；
利用所述设备中的信号感测资源或者场感测资源中的至少一种感测信号信息或者场信息中的至少一种信息；
通过对信号信息或者场信息中的所述至少一种信息与存储于映射数据库中的信息进行比较来确定所述设备的总体位置信息；以及
通过对所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的总体位置的视觉元素进行比较来确定所述设备的具体位置。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述视觉感测资源至少包括相机，所述视觉信息包括在与所述设备邻近的位置处由所述相机捕获的视频或者静止图像信息中的至少一种信息。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述信号信息是无线通信信号信息，并且所述场信息是磁场信息。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述无线通信信号信息包括无线通信信号的来源的标识。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述至少一个存储器和所述至少一个处理器使所述设备确定所述总体位置信息还包括：所述至少一个存储器和所述至少一个处理器使所述设备对所述标识或者磁场信息中的至少一项与存储于所述映射数据库中的标识或者磁场信息进行比较。
22.根据权利要求17所述的设备，其中所述至少一个存储器和所述至少一个处理器使所述设备确定所述具体位置还包括：所述至少一个存储器和所述至少一个处理器使所述设备比较所述一个或者多个提取的视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的所述总体位置的视觉元素。
23.根据权利要求17所述的设备，其中所述映射数据库在所述设备中。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的设备，其中至少一些所述映射数据库在所述设备外部并且经由无线通信与所述设备交互。
25.一种用于提供定位功能的系统，包括：
至少一个装置，包括视觉信息感测资源、以及信号感测资源或者场感测资源中的至少一种资源；以及
映射数据库；
所述至少一个装置感测视觉信息并且从所述视觉信息中提取一个或者多个视觉元素；
所述至少一个装置还感测信号信息或者场信息中的至少一种信息并且通过对信号信息或者场信息中的所述至少一种信息与存储于所述映射数据库中的信息进行比较来确定所述至少一个装置的总体位置信息；以及
所述至少一个装置还通过对所述一个或者多个视觉元素与对应于所述映射数据库中所存储的总体位置的视觉元素进行比较来确定所述至少一个装置的具体位置。
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