CN103067856A - 基于图像识别的地理位置定位方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于图像识别的地理位置定位方法及系统，所述方法包括：定位处理服务器接收目标图像，并与地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像位置；计算拍摄位置与地标位置之间相对位置关系，以获取拍摄目标图像方向；将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端。所述定位系统，包括移动终端和定位处理服务器。本发明所述基于图像识别的地理位置定位方法及系统，使得在移动终端内部无需嵌入定位设备就可以实现移动终端的位置定位，对移动终端硬件要求低，定位准确，而且还将目标图像的地理信息也发送给了移动终端，有效改善了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及移动定位技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的地理位置定位方法及系统。
背景技术
随着以智能手机为代表的智能终端的普及和发展，移动定位技术也得到了大力发展。无线定位技术被融入到移动互联网中，可以很方便很智能化的实现移动定位服务。
现有的移动定位方法及其实现系统，是在移动终端内部嵌入定位设备，例如GPS（Global Positioning System，全球定位系统），然后通过嵌入的定位设备获得移动终端自身当前的空间位置数据，再通过无线通信将获得的位置信息上传到服务中心，由服务中心的GIS（Geographic Information System, 地理信息系统）服务器根据移动终端的地理位置、服务要求进行空间分析和决策，再下传到移动终端。
但是，上述移动定位方法及其实现系统，由于GPS仅能够在室外使用，在室内无法定位的弊端，限制了该技术的发展。
若在移动终端内部嵌入定位罗盘，通过罗盘的方向定位移动终端当前所在空间位置，但是，罗盘定位的场景存在多个，且相互重叠，上传到服务中心的位置信息因目标场景多，而使得服务中心无法判断移动终端用户真正感兴趣的目标场景为哪一个。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于图像识别的地理位置定位方法及系统，使得在移动终端内部无需嵌入定位设备就可以实现移动终端的位置定位，定位准确且成本低廉。
于是，本发明提供了一种基于图像识别的地理位置定位方法，包括：
定位处理服务器接收来自移动终端摄像头获取的目标图像，并将其处理成可识别的特征描述格式；
将所述处理后的目标图像数据与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；
将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像的方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端。
其中，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
所述定位处理服务器中场景特征库获取地理位置标志物图像特征的方法包括：
全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
所述提取地理位置标志物图像特征包括：
使用FCD快速角点检测方法提取地理位置标志物图像特征；
利用SIFT算法直接在灰度空间上生成地理位置标志物图像特征点对应的SIFT描述符。
本发明还提供了一种基于图像识别的地理位置定位系统，包括移动终端和定位处理服务器；
移动终端包括：
图像获取单位，用于通过摄像头获取目标图像；
数据传输单元，用于将图像获取单元获取到的目标图像发送到定位处理服务器；
定位处理服务器包括：
场景识别单元，将接收到的目标图像处理成可识别的特征描述格式，然后与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
空间定位单元，用于根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；
数据收发单元，用于接收移动终端发送来的目标图像，并将场景识别单元获取的目标图像位置和空间定位单元获取的拍摄该目标图像的方向、以及场景数据库中该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端；
场景特征库，用于保存地理位置标志物图像特征。
其中，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
获取所述定位处理服务器中场景特征库地理位置标志物图像特征的系统包括：
采集处理单元，用于使用全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取处理单元，用于对采集到的图像数据提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
本发明所述基于图像识别的地理位置定位方法及系统，由移动终端拍摄目标图像，并将目标图像发送到定位处理服务器上，由定位处理服务器对拍摄目标图像进行处理，并将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像的方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息再发送给移动终端。使得在移动终端内部无需嵌入定位设备就可以实现移动终端的位置定位，对移动终端硬件要求低，定位准确，而且还将目标图像的地理信息也发送给了移动终端，有效改善了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例所述基于图像识别的地理位置定位方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述基于图像识别的地理位置定位系统结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明进行详细描述。
如图1所示，本实施例提供了一种基于图像识别的地理位置定位方法，包括：
步骤11，定位处理服务器接收来自移动终端摄像头获取的目标图像，并将其处理成可识别的特征描述格式；
步骤12，将所述处理后的目标图像数据与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
步骤13，根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；步骤12和步骤13，确认了用户当前的感兴趣目标位置；
步骤14，将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像的方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端。
其中，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
图像采集的任务是拍摄待识别场景的若干副图像作为训练样本来完成场景学习任务，通常可以通过全景视频采集来完成。采集图像处理的任务是对采集回来的视频进行分割和处理，按照地理位置和地标场景进行分类和加工；然后对处理好的地理地标场景进行特征提取，更进一步的是进行地标图像的局部不变性特征提取，不失一般性的，可以使用FCD （Fast Corner Detector，快速角点检测）方法作为特征点提取方法，并利用SIFT（Scale-invariant feature transform，尺度不变特征转换）算法直接在灰度空间上生成特征点对应的特征。再将场景特征与相应的地理信息对应位置进行绑定，继而生成场景特征描述符数据，不失一般性，可以采用向量局部聚合描述符保存特征数据，最后存入场景特征库。具体的，所述定位处理服务器中场景特征库获取地理位置标志物图像特征的方法包括：
全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
具体的，所述提取地理位置标志物图像特征包括：
使用FCD快速角点检测方法提取地理位置标志物图像特征；
利用SIFT算法直接在灰度空间上生成地理位置标志物图像特征点对应的SIFT描述符。
如图2所示，本实施例还提供了一种基于图像识别的地理位置定位系统，包括：移动终端和定位处理服务器；
其中，移动终端包括：
图像获取单位21，用于通过摄像头获取目标图像；
数据传输单元22，用于将图像获取单元获取到的目标图像发送到定位处理服务器；
其中，定位处理服务器包括：
场景识别单元32，将接收到的目标图像处理成可识别的特征描述格式，然后与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
空间定位单元33，用于根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；
数据收发单元34，用于接收移动终端发送来的目标图像，并将场景识别单元获取的目标图像位置和空间定位单元获取的拍摄该目标图像的方向、以及场景数据库中该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端；
场景特征库31，用于保存地理位置标志物图像特征，其包括了地标场景特征数据和这些地标场景对应的基础地理信息数据。
其中，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
与上述地理位置定位方法相应的，获取所述定位处理服务器中场景特征库地理位置标志物图像特征的系统（图中未标示）包括：
采集处理单元，用于使用全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取处理单元，用于对采集到的图像数据提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
可见，场景识别是在定位服务器上完成的，对于计算容量有限的移动终端无需完成大容量的场景识别计算，对于移动终端的硬件要求低。
综上所述，本实施例所述基于图像识别的地理位置定位方法及系统，由移动终端拍摄目标图像，并将目标图像发送到定位处理服务器上，由定位处理服务器对拍摄目标图像进行处理，并将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像的方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息再发送给移动终端。使得在移动终端内部无需嵌入定位设备就可以实现移动终端的位置定位，对移动终端硬件要求低，定位准确，而且还将目标图像的地理信息也发送给了移动终端，有效改善了用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1. 一种基于图像识别的地理位置定位方法，其特征在于，包括：
定位处理服务器接收来自移动终端摄像头获取的目标图像，并将其处理成可识别的特征描述格式；
将所述处理后的目标图像数据与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；
将获取的目标图像位置和拍摄该目标图像的方向、以及该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端。
2. 根据权利要求1所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
3. 根据权利要求1所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述定位处理服务器中场景特征库获取地理位置标志物图像特征的方法包括：
全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
4. 根据权利要求3所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述提取地理位置标志物图像特征包括：
使用FCD快速角点检测方法提取地理位置标志物图像特征；
利用SIFT算法直接在灰度空间上生成地理位置标志物图像特征点对应的SIFT描述符。
5. 一种基于图像识别的地理位置定位系统，其特征在于，包括移动终端和定位处理服务器；
移动终端包括：
图像获取单位，用于通过摄像头获取目标图像；
数据传输单元，用于将图像获取单元获取到的目标图像发送到定位处理服务器；
定位处理服务器包括：
场景识别单元，将接收到的目标图像处理成可识别的特征描述格式，然后与定位处理服务器中的场景特征库中保存的地理位置标志物图像特征进行对比，以获取目标图像的位置；
空间定位单元，用于根据目标图像数据计算拍摄位置与所述获取的目标图像的地标位置之间的相对位置关系，以获取拍摄目标图像的方向；
数据收发单元，用于接收移动终端发送来的目标图像，并将场景识别单元获取的目标图像位置和空间定位单元获取的拍摄该目标图像的方向、以及场景数据库中该位置和方向对应的基础地理信息发送给移动终端；
场景特征库，用于保存地理位置标志物图像特征。
6. 根据权利要求5所述的地理位置定位系统，其特征在于，所述目标图像数据中包含有焦距数据。
7. 根据权利要求5所述的地理位置定位系统，其特征在于，获取所述定位处理服务器中场景特征库地理位置标志物图像特征的系统包括：
采集处理单元，用于使用全景视频采集待识别地理位置标志物，并对采集到的图像按照地理位置和地标场景进行分类和加工；
提取处理单元，用于对采集到的图像数据提取地理位置标志物图像特征，并与该地理位置标志物相应地理位置信息进行绑定，生成场景特征符数据，并保存。
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