CN104748738A - 室内定位导航方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室内定位导航方法，所述方法包括：获取用户拍摄的图像；根据所述图像定位拍摄图像的用户位置；根据所述图像计算用户拍摄视角角度信息获取用户目的地、用户目的地对应的室内地图；根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，所述用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。由于对拍摄图像中特征信息的获取不依赖于预先布置好的标志物，因此用户在陌生或复杂的室内环境中都能通过拍摄图像进行定位和导航，通过用户拍摄图像的视角角度使得用户在分不清方向的情况下也能清楚自己在室内环境中所处的方位。

Description

室内定位导航方法和系统

技术领域

本发明涉及导航定位领域，特别是涉及一种室内定位导航方法和系统。

背景技术

室内定位导航是让置身于大型百货商场里的消费者，即使在建筑物内，仍能利用精确的定位功能确定自己的位置并找到想去的地方。例如通过导航找到最近的卫生间，ATM等相关信息。

传统的室内定位导航需要通过对事先布置好的在数据库中存有位置信息的标志物进行拍摄，通过对标志物进行识别为用户进行定位并根据用户当前位置和目的地位置生成导航地图。

但是，传统室内定位导航系统需要对事先布置好的标志物或无线信号进行分析、识别和匹配，需要用户去寻找最近预先布置好的标志物才能对用户进行定位，通常情况下用户在陌生或是复杂的室内环境下就很难通过预先布置好的标志物进行定位和导航。

发明内容

基于此，有必要针对室内导航依赖预先布置好的标志物的问题，提供一种能随时随地的在室内进行定位导航的室内定位导航方法。

此外还有必要提供一种能随时随地在室内进行定位导航的室内定位导航系统。

一种室内定位导航方法，所述方法包括：

获取用户拍摄的图像；

根据所述图像定位拍摄图像的用户位置；

根据所述图像计算用户拍摄视角角度信息；

获取用户目的地和用户目的地对应的室内地图；

根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图生成室内导航地图，所述用户拍摄视角角度显示在室内导航地图上。

在其中一个实施例中，所述根据所述图像定位拍摄图像的用户位置的步骤包括：

提取所述图像中的特征信息，所述特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息；

根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，所述根据所述图像定位拍摄图像的用户位置的步骤还包括：

通过室内场景数据库获取所述图像中的场景信息；

根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，所述提取所述图像中的特征信息的步骤之前，所述方法还包括：

对所述用户拍摄的图像进行分类，所述分类的类别包括为文字图像和标志物图像，所述文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，所述标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。

在其中一个实施例中，根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图生成室内导航地图的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述用户位置获取用户周围的环境信息；

通过增强现实技术将所述用户位置、所述用户周围的环境信息和所述用户拍摄视角角度信息合成到所述图像上形成定位图像；

将所述定位图像合成到所述室内导航地图上生成增强现实的导航地图，所述用户周围的环境信息标记在所述导航地图上。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：在所述增强现实的导航地图和所述室内导航地图之间自由切换。

在其中一个实施例中，所述根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置的步骤为：

在位置信息数据库中对所述标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据所述标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置；

在位置信息数据库中对所述文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据所述文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置的步骤为：

在室内场景数据库中进行检索查找与所述场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序；

根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。

一种室内定位导航系统，所述系统包括：

图像获取模块，用于获取用户拍摄的图像；

定位模块，用于根据所述图像定位拍摄图像的用户位置；

视角计算模块，用于根据所述图像计算用户拍摄视角角度信息；

相关信息获取模块，用于获取用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图；

地图生成模块，用于根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，所述用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。

在其中一个实施例中，所述定位模块包括：

信息提取模块，用于提取所述图像中的特征信息，所述特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息；

特征信息定位单元，用于根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述定位模块还包括：

场景信息获取单元，用于通过室内场景数据库获取所述图像中的场景信息；

场景信息定位单元，用于根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，所述系统还包括：

图像分类模块，用于对所述用户拍摄的图像进行分类，所述分类的类别包括为文字图像和标志物图像，所述文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，所述标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。

在其中一个实施例中，所述系统还包括：

环境信息获取模块，用于根据所述用户位置获取用户周围的环境信息；

定位地图合成模块，用于通过增强现实技术将所述用户位置、所述用户周围的环境信息和所述用户拍摄视角角度信息合成到所述图像上形成定位图像；

增强现实导航地图生成模块，将所述定位图像合成到所述室内导航地图上生成增强现实的导航地图，所述用户周围的环境信息标记在所述导航地图上。

在其中一个实施例中，所述系统还包括：切换模块，用于在所述增强现实的导航地图和所述室内导航地图之间自由切换。

在其中一个实施例中，所述特征信息定位单元包括：

标志物定位单元，用于在位置信息数据库中对所述标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据所述标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置；

文字定位单元，用于在位置信息数据库中对所述文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据所述文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述场景信息定位单元包括：

检索单元，用于在室内场景数据库中进行检索查找与所述场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序；

场景定位单元，用于根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。

上述室内定位导航方法和系统，通过获取用户拍摄图像中特征信息，根据获取的特征信息对用户的位置进行定位，并通过计算得到用户拍摄图像的视角角度信息。由于对拍摄图像中特征信息的获取不依赖于预先布置好的标志物，因此用户在陌生或复杂的室内环境中都能通过拍摄图像进行定位和导航，通过用户拍摄图像的视角角度使得用户在分不清方向的情况下也能清楚自己在室内环境中所处的方位。

附图说明

图1为一个实施例中一种室内定位导航方法的流程图；

图2为一个实施例中根据图像定位拍摄图像的用户位置步骤的流程图；

图3为一个实施例中根据特征信息定位拍摄图像的用户位置步骤的流程图；

图4为另一个实施例中根据图像定位拍摄图像的用户位置步骤的流程图；

图5为一个实施例中根据场景信息定位拍摄图像的用户位置步骤的流程图；

图6为另一个实施例中一种室内定位导航方法的流程图；

图7为一个实施例中一种室内定位导航系统的结构示意图；

图8为图7中定位模块的结构示意图；

图9为图8中特征信息定位单元的结构示意图；

图10为图8中场景信息定位单元的结构示意图；

图11为另一个实施例中一种室内定位导航系统的结构示意图；

图12为一种室内定位导航系统具体应用场景图。

具体实施方式

如图1所示，在一个实施例中，一种室内定位导航方法，该方法包括：

步骤S110，获取用户拍摄的图像。

本实施例中，置身于室内环境中的用户通过带摄像头的终端对周围环境进行拍照，即可获取室内环境的图像。如用户在一个大型百货商场内通过手机拍摄照片，该照片即为用户拍摄的图像。

在一个实施例中，获取到用户拍摄的图像之后对图像的质量进行检测，图像质量决定了是否能够获取图像中的特征信息。图像质量评价的标准主要包括：图像的大小、清晰程度等。根据图像的大小和清晰度判断是否能够获取图像中的特征信息，当用户拍摄的图像不符合提取特征信息时，提示用户对目标进行重新拍摄，以获取能够提取特征信息的图像。

在另一个实施例中，对用户拍摄的图像进行分类，分类的类别包括为文字图像和标志物图像，文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。通过对图像进行分类可以有针对性的提取图像中的特征信息加快了特征信息的提取速度。

步骤S120，根据图像定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，将图像与预设包含了定位信息的图像进行比对，找出与图像最相似的图像。根据最相似图像的拍摄的位置信息即可确定拍摄图像的用户位置。

步骤S130，根据图像计算用户拍摄视角角度信息。

步骤S140，获取用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图。

本实施例中，用户拍摄视角角度信息是指用户对目标拍摄的视角角度信息，用户拍摄视角角度信息是将图像跟预设包含了目标拍摄视角角度信息的图像进行比对，找出与图像最相似的图像，根据最相似图像的拍摄视角角度信息计算用户拍摄视角角度信息。例如，预先对室内环境中的一个雕塑的几个关键角度进行拍照，将用户拍摄的雕塑图像跟预先拍摄的照片进行比对，通过计算两者之间的位移差值，即可计算出用户拍摄雕塑的视角角度信息。

用户所在的室内环境都对应有一个室内地图。如百货商场内的每个楼层都有对应的室内地图。用户目的地，具体的，通过用户输入的文字或者图片分析出用户计划的一个或者多个目的地信息。

步骤S150，根据用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。

本实施例中，通过调用用户所在的室内地图并结合用户位置，以及用户输入的目的地生成室内导航地图，具体的，生成的室内导航地图是一个二维的室内导航地图。其中用户拍摄视角角度显示在室内导航地图上，具体的，用户拍摄视角角度以箭头的形式显示并根据用户的移动箭头方向随着移动。根据用户的位置和目的地信息，生成最短路径的室内导航地图，并在导航路径上每个方向改变的关键点标明相应的标志物图像，以便使用户在室内无须判断东南西北的方向也能很快找到目的地。

如图2所示，在一个实施例中，步骤S120包括：

步骤S121a，提取图像中的特征信息，特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息。

本实施例中，图像中的特征信息是指图像中包含的标志物和文字，比如用户身处在大型的百货公司内拍摄肯德基商店的图像。该图像中的KFC、肯德基上校头像即为图像中的特征信息。其中KFC为文字信息，肯德基上校头像为标志物信息。

具体的，通过图像识别技术提取拍摄图像中的标志物信息，如利用图像识别技术提取拍摄图像中的雕塑、广告牌等标志物信息；通过文字识别技术提取拍摄图像中的文字信息，如利用OCR(Optical Character Recognition)技术对图像中的文字进行识别提取图像中的文字。

在一个实施例中，用户在拍摄图像过程中，通过在拍摄屏幕上圈定目标识别区域，即可使系统明确是对拍摄目标哪种特征信息的提取。进一步的，通过提供快捷圈定功能，用户只需对准拍摄目标，系统将自动判别提取拍摄目标的哪种特征信息。

步骤S121b，根据特征信息定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，根据预设的位置信息对特征信息进行识别来确定用户所在的位置。具体的，通过文字识别、标志物识别来确定用户所在的位置。

如图3所示，在一个实施例中，步骤S121b包括：

步骤S121b1，在位置信息数据库中对标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，位置信息数据库中的标志物都对应有拍摄位置信息，将位置信息数据库中保存的标志物跟图像中的标志物信息进行识别，获取位置信息数据库中跟图像中标志物信息相匹配的标志物，例如将位置信息数据库中已经存在的雕塑、广告牌等标志物跟图像中的标志物信息进行比对找出与图像最相匹配的标志物，该标志物对应的拍摄位置信息即为拍摄图像的用户位置。

步骤S121b3，在位置信息数据库中对文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，位置信息数据库中的文字都对应有拍摄位置信息，将位置信息数据库中保存的文字跟图像中的文字信息进行识别，获取位置信息数据库中跟图像中文字信息相匹配的文字，例如将位置信息数据库中已经存在商店名称、广告语跟图像中的文字信息进行比对找出与图像最相匹配的文字，该文字对应的拍摄位置信息即为拍摄图像的用户位置。

如图4所示，在另一个实施例中，步骤S120包括：

步骤S122a，通过室内场景数据库获取图像中的场景信息。

步骤S122b，根据场景信息定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，通过室内场景数据库获取拍摄图像最相似的场景图像，该场景图片中对应的场景即为图像中的场景信息，进一步的室内场景数据库中的场景图像对应的拍摄位置即为拍摄图像的用户位置。

如图5所示，在一个实施例中，步骤S122b包括：

步骤S122b1，在室内场景数据库中进行检索查找与场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序。

步骤S122b3，根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，室内场景数据库中保存的场景信息都有对应的地理位置信息，在数据库中查找到相匹配的信息后，进一步的，根据匹配的信息定位拍摄图像的用户位置。室内场景数据库中的场景图像包括了从各个不同角度不同远近对场景进行拍摄的图像，这些场景图像中记录了图像拍摄的位置信息以及拍摄视角角度信息。通过查找到与拍摄图像最相似的场景图像后即可定位拍摄图像的用户位置并能获取用户拍摄视角角度信息。

如图6所示，在一个实施例中，步骤S140之后，该方法还包括：

步骤S210，根据用户位置获取用户周围的环境信息。

本实施例中，用户周围的环境信息是通过在环境数据库中进行搜索获取的，确定了用户位置后即可获取用户周围的环境信息。例如确定用户所处的位置为一家商场内的肯德基商店门前，通过在环境数据库中进行搜索就能得到肯德基商店周围其它的一些标志物信息如ATM机、公共厕所等信息。如果在环境数据库中进行搜索不能获取用户周围的环境信息，将在网络中进行搜索来获取用户周围的环境信息。

步骤S230，通过增强现实技术将用户位置、用户周围的环境信息和用户拍摄视角角度信息合成到图像上形成定位图像。

本实施例中，增强现实技术（Augmented Reality Technique，简称AR）是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。利用增加现实技术将用户位置、用户周围的环境信息和用户拍摄视角角度信息合成在拍摄图像中形成定位图像。通过定位图像可以获知用户拍摄图像所在的地理位置，拍摄图像位置周围的环境信息，用户拍摄视角角度信息方便用户确定自己的方位。

步骤S250，将定位图像合成到室内导航地图上生成增强现实的导航地图，用户周围的环境信息标记在导航地图上。

本实施例中，生成的增强现实的导航地图上标明了用户位置、用户拍摄的图像的场景也将显示在导航地图上，增强现实的导航地图上还将标识一些重要的标志物，用户拍摄视角角度在增强现实的导航地图中显示出来。通过增加现实的导航地图给用户更加全面、直观真实的视觉感受。在用户分不清东南西北方向的情况下也能快速到达目的地。

在另一个实施例中，通过导航地图的交互界面可以在室内导航地图和增强现实的导航地图之间自由切换。室内导航地图能够俯瞰全景，增强现实的导航地图能够以用户自身的视觉角度使得用户身临地图之中。通过导航地图切换能够满足不同用户的不同需求。

如图7所示，在一个实施例中，一种室内定位导航系统，系统包括：

图像获取模块110，定位模块120，视角计算模块130，相关信息获取模块140，地图生成模块150。

图像获取模块110，用于获取用户拍摄的图像。

本实施例中，置身于室内环境中的用户通过带摄像头的终端对周围环境进行拍照，即可获取室内环境的图像。如用户在一个大型百货商场内通过手机拍摄照片，该照片即为用户拍摄的图像。

在一个实施例中，图像获取模块110在获取到用户拍摄的图像之后对图像的质量进行检测，图像质量决定了是否能够获取图像中的特征信息。图像质量评价的标准主要包括：图像的大小、清晰程度等。根据图像的大小和清晰度判断是否能够获取图像中的特征信息，当用户拍摄的图像不符合提取特征信息时，提示用户对目标进行重新拍摄，以获取能够提取特征信息的图像。

在另一个实施例中，该系统还包括图像分类模块用于对用户拍摄的图像进行分类，分类的类别包括为文字图像和标志物图像，文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。通过对图像进行分类可以有针对性的提取图像中的特征信息加快了特征信息的提取速度。

定位模块120，用于根据图像定位拍摄图像的用户位置。本实施例中，将图像与预设包含了定位信息的图像进行比对，找出与图像最相似的图像。根据最相似图像的拍摄的位置信息即可确定拍摄图像的用户位置。

视角计算模块130，用于根据图像计算用户拍摄视角角度信息。

相关信息获取模块140，用于获取用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图。

本实施例中，用户拍摄视角角度信息是指用户对目标拍摄的视角角度信息，用户拍摄视角角度信息是将图像跟预设包含了目标拍摄视角角度信息的图像进行比对，找出与图像最相似的图像，视角计算模块130根据最相似图像的拍摄视角角度信息计算用户拍摄视角角度信息。例如，预先对室内环境中的一个雕塑的几个关键角度进行拍照，将用户拍摄的雕塑图像跟预先拍摄的照片进行比对，视角计算模块130通过计算两者之间的位移差值，即可计算出用户拍摄雕塑的视角角度信息。

用户所在的室内环境都对应有一个室内地图。如百货商场内的每个楼层都有对应的室内地图。用户目的地，具体的，通过用户输入的文字或者图片分析出用户计划的一个或者多个目的地信息。

地图生成模块150，用于根据用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。

本实施例中，地图生成模块150通过调用用户所在的室内地图并结合用户位置，以及用户输入的目的地生成室内导航地图，具体的，生成的室内导航地图是一个二维的室内导航地图。其中用户拍摄视角角度显示在室内导航地图上，具体的，用户拍摄视角角度以箭头的形式显示并根据用户的移动箭头方向随着移动。根据用户的位置和目的地信息，生成最短路径的室内导航地图，并在导航路径上每个方向改变的关键点标明相应的标志物图像，以便使用户在室内无须判断东南西北的方向也能很快找到目的地。

如图8所示，在一个实施例中，定位模块120包括：信息提取单元121a，特征信息定位单元121b，场景信息获取单元122a，场景信息定位单元122b。

信息提取单元121a，用于提取图像中的特征信息，特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息。

本实施例中，图像中的特征信息是指图像中包含的标志物和文字，比如用户身处在大型的百货公司内拍摄肯德基商店的图像。该图像中的KFC、肯德基上校头像即为图像中的特征信息。其中KFC为文字信息，肯德基上校头像为标志物信息。

具体的，信息提取单元121通过图像识别技术提取拍摄图像中的标志物信息，如利用图像识别技术提取拍摄图像中的雕塑、广告牌等标志物信息；通过文字识别技术提取拍摄图像中的文字信息，如利用OCR(Optical CharacterRecognition)技术对图像中的文字进行识别提取图像中的文字。

在一个实施例中，用户在拍摄图像过程中，通过在拍摄屏幕上圈定目标识别区域，即可使系统明确是对拍摄目标哪种特征信息的提取。进一步的，通过提供快捷圈定功能，用户只需对准拍摄目标，系统将自动判别提取拍摄目标的哪种特征信息。

特征信息定位单元121b，用于根据特征信息定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，根据预设的位置信息对特征信息进行识别来确定用户所在的位置。具体的，通过文字识别、标志物识别来确定用户所在的位置。

如图9所示，在一个实施例中，特征信息定位单元121b包括：

标志物定位单元121b1，用于在位置信息数据库中对标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，位置信息数据库中的标志物都对应有拍摄位置信息，将位置信息数据库中保存的标志物跟图像中的标志物信息进行识别，获取位置信息数据库中跟图像中标志物信息相匹配的标志物，例如将位置信息数据库中已经存在的雕塑、广告牌等标志物跟图像中的标志物信息进行比对找出与图像最相匹配的标志物，该标志物对应的拍摄位置信息即为拍摄图像的用户位置。

文字定位单元121b3，用于在位置信息数据库中对文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，位置信息数据库中的文字都对应有拍摄位置信息，将位置信息数据库中保存的文字跟图像中的文字信息进行识别，获取位置信息数据库中跟图像中文字信息相匹配的文字，例如将位置信息数据库中已经存在商店名称、广告语跟图像中的文字信息进行比对找出与图像最相匹配的文字，该文字对应的拍摄位置信息即为拍摄图像的用户位置。

如图8所示，在另一个实施例中，定位模块120包括：

场景信息获取单元122a，用于通过室内场景数据库获取图像中的场景信息。

场景信息定位单元122b，用于根据场景信息定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，场景信息获取单元122a通过室内场景数据库获取拍摄图像最相似的场景图像，该场景图片中对应的场景即为图像中的场景信息，进一步的室内场景数据库中的场景图像对应的拍摄位置即为拍摄图像的用户位置。

如图10所示，在一个实施例中，场景信息定位单元122b包括：

检索单元122b1，用于在室内场景数据库中进行检索查找与场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序。

场景定位单元122b3，用于根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。

本实施例中，室内场景数据库中保存的场景信息都有对应的地理位置信息，在数据库中查找到相匹配的信息后，进一步的，根据匹配的信息定位拍摄图像的位置。室内场景数据库中的场景图像包括了从各个不同角度不同远近对场景进行拍摄的图像，这些场景图像中记录了图像拍摄的位置信息以及拍摄视角角度信息。通过查找到与拍摄图像最相似的场景图像后即可定位拍摄图像的用户位置并能获取用户拍摄视角角度信息。

如图11所示，在一个实施例中，一种室内定位导航系统还包括：

环境信息获取模块210，定位地图合成模块230，增强现实导航地图生成模块250。

环境信息获取模块210，根据用户位置获取用户周围的环境信息。

本实施例中，用户周围的环境信息是通过在环境数据库中进行搜索获取的，确定了用户位置后即可获取用户周围的环境信息。例如确定用户所处的位置为一家商场内的肯德基商店门前，通过在环境数据库中进行搜索就能得到肯德基商店周围其它的一些标志物信息如ATM机、公共厕所等信息。如果在环境数据库中进行搜索不能获取用户周围的环境信息，将在网络中进行搜索来获取用户周围的环境信息。

定位地图合成模块230，通过增强现实技术将用户位置、用户周围的环境信息和用户拍摄视角角度信息合成到图像上形成定位图像。

本实施例中，增强现实技术（Augmented Reality Technique，简称AR）是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。利用增加现实技术将用户位置、用户周围的环境信息和用户拍摄视角角度信息合成在拍摄图像中形成定位图像。通过定位图像可以获知用户拍摄图像所在的地理位置，拍摄图像位置周围的环境信息，用户拍摄视角角度信息方便用户确定自己的方位。

增强现实导航地图生成模块250，将定位图像合成到室内导航地图上生成增强现实的导航地图，用户周围的环境信息标记在导航地图上。

本实施例中，生成的增强现实的导航地图上标明了用户位置、用户拍摄的图像的场景也将显示在导航地图上，增强现实的导航地图上还将标识一些重要的标志物，用户拍摄视角角度在增强现实的导航地图中显示出来。通过增加现实的导航地图给用户更加全面、直观真实的视觉感受。在用户分不清东南西北方向的情况下也能快速到达目的地。

在另一个实施例中，通过导航地图切换模块可以在室内导航地图和增强现实的导航地图之间自由切换。室内导航地图能够俯瞰全景，增强现实的导航地图能够以用户自身的视觉角度使得用户身临地图之中。通过导航地图切换能够满足不同用户的不同需求。

如图12所示，结合一个具体的应用场景对系统工作过程进行详细说明：

本发明的室内定位导航系统包括客户端和网络端两个部分。客户端中的图像拍摄模块用于获取拍摄图像，通过交互界面对拍摄图像进行初步处理，其中包括判断拍摄的图像符合定位导航要求。图像处理模块用于提取图像中的特征信息包括文字特征信息和标志物信息，其中图像检测模块用于决定提取图像中的哪种特征。将获取到的特征信息通过客户端的通信模块传输到网络端。

网络端传输过来的特征信息通过场景识别模块、文字识别模块、标志物识别模块判断用户拍摄图像的位置以及周围的环境信息。其中位置信息数据库中预设了拍摄图像中的特征信息的位置信息，环境信息检索模块用于确定用户周围的环境，根据用户的位置、目的地以及室内环境地图通过合成模块生成室内导航地图。网络端的通信模块将用户位置、图像拍摄视角角度、用户周围的环境信息传输到客户端，客户端的合成模块将上述信息合成到拍摄图像中形成定位图像，定位图像结合室内导航地图生成增强现实的导航地图。通过交互界面可在两种导航地图之间相互切换。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种室内定位导航方法，所述方法包括：

获取用户拍摄的图像；

根据所述图像定位拍摄图像的用户位置；

根据所述图像计算用户拍摄视角角度信息；

获取用户目的地、用户目的地对应的室内地图；；

根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，所述用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像定位拍摄图像的用户位置的步骤包括：

提取所述图像中的特征信息，所述特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息；

根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像定位拍摄图像的用户位置的步骤还包括：

通过室内场景数据库获取所述图像中的场景信息；

根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取所述图像中的特征信息的步骤之前，所述方法还包括：

对所述用户拍摄的图像进行分类，所述分类的类别包括为文字图像和标志物图像，所述文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，所述标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地和室内地图生成室内导航地图的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述用户位置获取用户周围的环境信息；

通过增强现实技术将所述用户位置、所述用户周围的环境信息和所述用户拍摄视角角度信息合成到所述图像上形成定位图像；

将所述定位图像合成到所述室内导航地图上生成增强现实的导航地图，所述用户周围的环境信息标记在所述导航地图上。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述增强现实的导航地图和所述室内导航地图之间自由切换。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置的步骤为：

在位置信息数据库中对所述标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据所述标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置；

在位置信息数据库中对所述文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据所述文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置的步骤为：

在室内场景数据库中进行检索查找与所述场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序；

根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。

9.一种室内定位导航系统，所述系统包括：

图像获取模块，用于获取用户拍摄的图像；

定位模块，用于根据所述图像定位拍摄图像的用户位置；

视角计算模块，用于根据所述图像计算用户拍摄视角角度信息；

相关信息获取模块，用于获取用户目的地、用户目的地对应的室内地图；

地图生成模块，用于根据所述用户位置、用户拍摄视角角度信息、用户目的地、用户目的地对应的室内地图生成室内导航地图，所述用户拍摄视角角度信息显示在室内导航地图上。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述定位模块包括：

信息提取模块，用于提取所述图像中的特征信息，所述特征信息包括图像中的标志物信息、文字信息；

特征信息定位单元，用于根据所述特征信息定位拍摄图像的用户位置。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述定位模块还包括：

场景信息获取单元，用于通过室内场景数据库获取所述图像中的场景信息；

场景信息定位单元，用于根据所述场景信息定位拍摄图像的用户位置。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

图像分类模块，用于对所述用户拍摄的图像进行分类，所述分类的类别包括为文字图像和标志物图像，所述文字图像是指图像中包含的特征信息是文字信息，所述标志物图像是指图像中包含的特征信息是标志物信息。

13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

环境信息获取模块，用于根据所述用户位置获取用户周围的环境信息；

定位地图合成模块，用于通过增强现实技术将所述用户位置、所述用户周围的环境信息和所述用户拍摄视角角度信息合成到所述图像上形成定位图像；

增强现实导航地图生成模块，将所述定位图像合成到所述室内导航地图上生成增强现实的导航地图，所述用户周围的环境信息标记在所述导航地图上。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：切换模块，用于在所述增强现实的导航地图和所述室内导航地图之间自由切换。

15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述特征信息定位单元包括：

标志物定位单元，用于在位置信息数据库中对所述标志物信息进行识别确定与标志物信息匹配的标志物，根据所述标志物所在的地理位置定位拍摄图像的用户位置；

文字定位单元，用于在位置信息数据库中对所述文字信息进行识别确定与文字信息匹配的文字，根据所述文字出现的地理位置定位拍摄图像的用户位置。

16.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述场景信息定位单元包括：

检索单元，用于在室内场景数据库中进行检索查找与所述场景信息相似的场景图片，并根据相似度由高到低对检索结果进行排序；

场景定位单元，用于根据排在首位的场景图片的拍摄位置定位拍摄图像的用户位置。