CN105241424B - 室内定位方法和智能管理装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种室内定位方法和智能管理装置。本公开室内定位方法，包括：获取待定位对象的参考图像和所述待定位对象的参考尺寸；在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与所述参考图像匹配的所述待定位对象的实际拍摄图像；确定所述实际拍摄图像在所述室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据所述实际拍摄图像确定所述待定位对象的实际拍摄尺寸；根据所述预设焦距、所述参考尺寸、所述实际拍摄尺寸以及所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标。本公开实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

Description

室内定位方法和智能管理装置

技术领域

本公开涉及定位技术，尤其涉及室内定位方法和智能管理装置。

背景技术

伴随着智能设备的普及，智能家居的发展越来越快速，所谓智能家居，就是利用计算机、网络通讯等技术，融合用户的个性需求，将各个室内智能设备，例如安防设备、灯光控制、窗帘控制、智能电器等，结合在一起，通过网络化的智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。通常室内会部署多台智能设备，可能有些智能设备是重复的，例如，多个智能灯泡、多个摄像头、多个窗帘等，需要通过定位这些智能设备以对其进行区分并单独控制。

相关技术中，先接收移动终端上报的WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真简称：WiFi)信息和位置上下文信息，将接收到的WiFi信息和位置上下文信息形成映射关系存储于位置上下文映射数据库。当接收到某个请求定位的移动终端发送的WiFi信息时，根据所述WiFi信息查询位置上下文映射数据库，确定与所述WiFi信息匹配的位置上下文信息，将确定出来的位置上下文信息返回给所述请求定位的移动终端。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种室内定位方法和智能管理装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种室内定位方法，包括：

获取待定位对象的参考图像和所述待定位对象的参考尺寸；

在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与所述参考图像匹配的所述待定位对象的实际拍摄图像；

确定所述实际拍摄图像在所述室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据所述实际拍摄图像确定所述待定位对象的实际拍摄尺寸；

根据所述预设焦距、所述参考尺寸、所述实际拍摄尺寸以及所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

接收移动终端发送的定位请求，所述定位请求包括所述参考图像和所述参考尺寸。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述定位请求启动摄像头在所述预设焦距下拍摄获取所述室内图像。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述实际拍摄图像在所述室内图像中的拍摄角度，调整所述参考图像的拍摄角度，以使所述参考图像的拍摄角度与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配；

获取与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的所述参考图像的调整参考尺寸。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述根据所述预设焦距、所述参考尺寸、所述实际拍摄尺寸以及所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标，包括：

根据所述调整参考尺寸确定所述实际拍摄图像的调整尺寸，所述实际拍摄图像的调整尺寸为在所述参考图像调整拍摄角度后，所述实际拍摄图像的尺寸；

根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离；

根据所述待定位对象与所述摄像头的水平距离和所述二维坐标确定所述三维坐标。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓宽度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄宽度；

所述根据所述预设焦距、所述参考尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离，包括：

根据所述预设焦距、所述实际轮廓宽度以及所述实际拍摄宽度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓高度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄高度；

所述根据所述预设焦距、所述参考尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离，包括：

根据所述预设焦距、所述实际轮廓高度以及所述实际拍摄高度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述接收移动终端发送的定位请求，包括：

通过无线局域网WLAN接收所述移动终端发送的所述定位请求。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种智能管理装置，包括：

第一获取单元，被配置为获取待定位对象的参考图像和所述待定位对象的参考尺寸；

识别单元，被配置为在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与所述参考图像匹配的所述待定位对象的实际拍摄图像；

二维坐标确定单元，被配置为确定所述实际拍摄图像在所述室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据所述实际拍摄图像确定所述待定位对象的实际拍摄尺寸；

三维坐标确定单元，被配置为根据所述预设焦距、所述参考尺寸、所述实际拍摄尺寸以及所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述的装置还包括：

接收单元，被配置为接收移动终端发送的定位请求，所述定位请求包括所述参考图像和所述参考尺寸。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述的装置还包括：

拍摄单元，被配置为根据所述定位请求启动摄像头在所述预设焦距下拍摄获取所述室内图像。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述的装置还包括：

调整单元，被配置为根据所述实际拍摄图像在所述室内图像中的拍摄角度，调整所述参考图像的拍摄角度，以使所述参考图像的拍摄角度与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配；

第二获取单元，被配置为获取与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的所述参考图像的调整参考尺寸。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述三维坐标确定单元包括：

调整尺寸确定模块，被配置为根据所述调整参考尺寸确定所述实际拍摄图像的调整尺寸，所述实际拍摄图像的调整尺寸为在所述参考图像调整拍摄角度后，所述实际拍摄图像的尺寸；

距离计算模块，被配置为根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离；

三维坐标确定模块，被配置为根据所述待定位对象与所述摄像头的水平距离和所述二维坐标确定所述三维坐标。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓宽度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄宽度；

所述距离计算模块，被配置为根据所述预设焦距、所述实际轮廓宽度以及所述实际拍摄宽度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓高度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄高度；

所述距离计算模块，被配置为根据所述预设焦距、所述实际轮廓高度以及所述实际拍摄高度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述接收单元，被配置为通过无线局域网WLAN接收所述移动终端发送的所述定位请求。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种室内定位设备，包括：处理器和被配置为存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行指令，以执行权利要求1～8中任一项所述的方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过利用图像识别技术，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与待定位对象的参考图像相匹配的实际拍摄图像，确定实际拍摄图像的二维坐标和待定位对象的实际拍摄尺寸，再根据预设焦距、待定位对象的参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标，实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种室内定位方法的流程图；

图2为实际拍摄图像的二维坐标示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种室内定位方法的流程图；

图4为智能管理装置与移动终端的连接示意图；

图5为用户选发送定位请求的操作界面示意图；

图6为摄像头在预设焦距下拍摄室内图像的示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图；

图11是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图；

图12是根据一示例性实施例示出的一种智能管理设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种室内定位方法的流程图，如图1所示，室内定位方法的试行主体为智能管理装置，该智能管理装置具体是具有处理功能的处理器，例如：可以是智能设备、摄像头、个人电脑、平板电脑、手机等中的处理器，还可以作为一个单独的智能管理设备控制和管理智能设备，包括以下步骤：

在步骤101中，获取待定位对象的参考图像和待定位对象的参考尺寸。

智能管理装置在对某个待定位对象进行定位时，首先获取该待定位对象的参考图像和参考尺寸，其中，待定位对象可以是室内的任一家电设备、家具、装饰等，也可以包括位于室内的人或动物，其位于室内中，均可通过本公开的方法对其进行定位；参考图像可以是预先拍摄下来的待定位对象的图像，参考尺寸可以是预先对实物进行实际测量后获取到的尺寸。

在步骤102中，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像。

预设焦距下拍摄的室内图像是对摄像头设定好焦距后拍摄的室内图像，为了使摄像头的取景框可以捕捉到室内尽可能大的面积，以拍摄下室内尽可能多的物体，优选的方法是让摄像头在最小焦距下进行拍摄，即将预设焦距设置为摄像头的最小焦距。从在这种情况下拍摄的室内图像中通过图像识别找到与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像，例如，待定位对象为客厅中的落地灯，先获取到该落地灯的参考图像，从在摄像头最小焦距下拍摄的客厅图像中识别出与落地灯的参考图像匹配的落地灯的实际拍摄图像。

在步骤103中，确定实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据实际拍摄图像确定待定位对象的实际拍摄尺寸。

室内图像的二维坐标系的原点可以设置在该室内图像的左上角、右上角、左下角、右下角、中心点中的任意一点，二维坐标系的单位长度可以是任意预设值，在该二维坐标系中确定出待定位对象的实际拍摄图像的二维坐标。优选的，为了便于表示实际拍摄图像的二维坐标，可以在确定二维坐标系的原点时尽可能使实际拍摄图像落在二维坐标系的正向X轴和正向Y轴内，图2为实际拍摄图像的二维坐标示意图，如图2所示，以室内图像的左上角为原点，原点右侧为X轴的正向，原点的下方为Y轴的正向，单位长度为2，实际拍摄图像的二维坐标为(8，4)。

由于室内图像是在预设焦距下拍摄的，因此确定出的实际拍摄图像的二维坐标也是对应于预设焦距的，在图像的像素相同的情况下，摄像头以固定角度进行拍摄，不同的焦距拍摄的室内图像所显示的室内面积是不同的，从而待定位对象在室内图像中所处的位置也是不完全相同的，实际拍摄图像的二维坐标也会产生变化，因此本公开中的确定出来的实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标是以摄像头为参照物与预设焦距相对应的。

由于实际拍摄图像具有一定的面积并不是一个点，那么在确定其二维坐标时可以以实际拍摄图像几何上的中心点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，也可以以待定位对象的重心点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，例如待定位对象为人，那么确定人的头部或心脏部位的二维坐标即可，此外还可以以实际拍摄图像上的其他任意点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，此处不做具体限定。

由于实际拍摄图像并不都具备标准的轮廓形状，可以将其轮廓看作是正方形或长方形以确定待定位对象的实际拍摄尺寸。

在步骤104中，根据预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。

智能管理装置可以参考摄像头的成像原理，基于预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸确定出待定位对象与摄像头之间的水平距离，再结合上述实际拍摄图像的二维坐标，确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。如上，由于二维坐标是以摄像头为参照物并对应于拍摄室内图像时的焦距的，因此最终确定出来的待定位对象的三维坐标也是以摄像头为参照物并对应于预设焦距的。

本实施例的室内定位方法，通过利用图像识别技术，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与待定位对象的参考图像相匹配的实际拍摄图像，确定实际拍摄图像的二维坐标和待定位对象的实际拍摄尺寸，再根据预设焦距、待定位对象的参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标，实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

图3是根据一示例性实施例示出的一种室内定位方法的流程图，如图3所示，与图1所示方法实施例相比较，本实施例中的室内定位方法主要描述了智能管理装置是在接受了移动终端发送的定位请求后开始对室内待定位对象的定位过程，而且本实施例中的室内图像是通过在收到定位请求后通过启动摄像头来拍摄获取的。通过本实施例提出的公式计算获取到待定位对象与摄像头的水平距离，进而确定出待定位对象的三维坐标。

本实施例的室内定位方法的试行主体为智能管理装置，该智能管理装置具体是具有处理功能的处理器，例如：可以是智能设备、摄像头、个人电脑、平板电脑、手机等中的处理器，还可以作为一个单独的智能管理设备控制和管理智能设备，包括以下步骤：

在步骤201中，接收移动终端发送的定位请求，定位请求包括待定位对象的参考图像和待定位对象的参考尺寸。

智能管理装置可以通过WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网，简称：WLAN)接收移动终端发送的定位请求。用户如果在其他地方需要对室内的某个物体进行定位，例如，用户在外想了解家中小孩的情况，或者用户想在回家前定位家中的空调、洗衣机、扫地宝等并打开这些设备，此时通过移动终端向智能管理装置发送定位请求。用户预先手动拍摄一些室内常用的物体图像，例如空调、洗衣机、扫地宝等设备的外观，以及家人的人脸等图像信息，用户将这些图像保存下来，移动终端在接收到用户保存的图像后，利用照片建模技术，通过对多张不同侧面的照片，经过图像处理以及三维计算，生成被拍摄物体的三维模型。在具体的实现过程中，可以利用相关的三维重建技术以及从多幅二维图像中计算三维特征并作场景的三维重构技术来实现，此处不再赘述。

三维模型建立之后，用户可以通过预先测量或者查看物体的说明书获得这些物体的真实尺寸，例如物体实际的长、宽和高，并将真实尺寸标注到三维模型上，这样，移动终端中将保存有待定位对象的参考图像和参考尺寸。

图4为智能管理装置与移动终端的连接示意图，图5为用户选发送定位请求的操作界面示意图，参照图4和图5，当用户需要对某一物体定位时，从保存的图像中选取待定位对象的参考图像，选取完毕，将待定位对象的参考图像连同待定位对象的参考尺寸携带于定位指令中，通过WLAN，发送到智能管理装置中。

在步骤202中，获取参考图像和参考尺寸。

智能管理装置从移动终端发送的定位请求中获取到待定位对象的参考图像和参考尺寸。

在步骤203中，根据定位请求启动摄像头在预设焦距下拍摄获取室内图像。

如果智能管理装置集成在摄像头中，则摄像头直接可以根据定位请求启动拍摄；如果智能管理装置是单独的智能管理设备，则智能管理设备在收到定位请求后通过与室内的摄像头连接接口启动摄像头拍摄。通常摄像头是预先安装在室内的固定位置，摄像头的拍摄角度、拍摄像素、焦距均为可调，可以是通过智能管理装置对摄像头的这三个参数进行调整，也可以是用户设定好摄像头的拍摄角度和拍摄像素，通过智能管理装置对摄像头的焦距进行调整。本实施例中，优选的方法是将摄像头的焦距调整为最小焦距，这样拍摄下的室内图像可以尽可能大的捕捉到室内面积。图6为摄像头在预设焦距下拍摄室内图像的示意图，如图6所示，预设焦距为f，方框内即为摄像头拍摄的室内面积。

在步骤204中，在室内图像中识别出与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像。

步骤204与上述步骤102类似，此处不再赘述。

在步骤205中，确定实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据实际拍摄图像确定待定位对象的实际拍摄尺寸。

步骤205与上述步骤103类似，此处不再赘述。

在步骤206中，根据实际拍摄图像在室内图像中的拍摄角度，调整参考图像的拍摄角度，以使参考图像的拍摄角度与实际拍摄图像的拍摄角度相匹配。

针对同一个图像，在拍摄角度不同的情况下，确定出的图像的尺寸也是不完全相同的，因此，在智能管理装置拍摄到室内图像时，可以根据待定位对象的实际拍摄图像在室内图像中的拍摄角度，调整三维模型的拍摄角度，每调整一次，则利用相关的图像识别技术，对比三维模型的拍摄角度与实际拍摄图像的拍摄角度是否相同，若不同，则继续调整，直到实际拍摄图像的拍摄角度与三维模型的拍摄角度相同为止。

在步骤207中，获取与实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的参考图像的调整参考尺寸。

将三维模型的拍摄角度调整到与实际拍摄图像的拍摄角度相同时，智能管理装置依据相关的立体图像处理技术和参考尺寸，可以确定出调整之后的三维模型的调整参考尺寸。

在步骤208中，根据调整参考尺寸确定实际拍摄图像的调整尺寸，实际拍摄图像的调整尺寸为在参考图像调整拍摄角度后，实际拍摄图像的尺寸。

确定出三维模型的调整参考尺寸之后，根据该调整参考尺寸确定在三维模型调整拍摄角度后，实际拍摄图像的实际尺寸，也即实际拍摄图像的调整尺寸。由此可见，在三维模型的拍摄角度调整为与实际拍摄图像相同的拍摄角度之后，在相同的拍摄角度下，确定实际拍摄图像的实际尺寸，可以减小确定出的实际尺寸的误差。

在步骤209中，根据预设焦距、调整尺寸以及实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取待定位对象与摄像头的水平距离。

智能管理装置依据摄像头的镜头成像原理，根据预设焦距、调整尺寸以及实际拍摄尺寸计算待定位对象与摄像头的水平距离。可以有以下两种计算方法：

第一种：调整尺寸为待定位对象在三维模型调整拍摄角度后的实际轮廓宽度W，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄宽度W1；可以根据公式(1)计算获取待定位对象与摄像头的水平距离：

第二种：调整尺寸为待定位对象在三维模型调整拍摄角度后的实际轮廓高度H，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄高度H1；可以根据公式(2)计算获取待定位对象与摄像头的水平距离：

公式(1)和(2)中的f表示预设焦距，通过这两个公式计算出的D即为待定位对象与摄像头的水平距离。

在步骤210中，根据待定位对象与摄像头的水平距离和二维坐标确定三维坐标。

在计算出待定位对象与摄像头之间的水平距离后，将该距离作为三维坐标系的第三维像素Z加入到上述二维坐标中，确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标(X，Y，Z)。

本实施例的室内定位方法，通过启动摄像头在预设焦距下拍摄室内图像，再利用图像识别技术，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与待定位对象的参考图像相匹配的实际拍摄图像，确定实际拍摄图像的二维坐标和待定位对象的实际拍摄尺寸，再根据预设焦距、待定位对象的参考尺寸、实际拍摄尺寸计算待定位对象与摄像头的水平距离，结合水平距离和二维坐标确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标，实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

图7是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图。参照图7，该装置包括：第一获取单元11、识别单元12、二维坐标确定单元13以及三维坐标确定单元14。

第一获取单元11，被配置为获取待定位对象的参考图像和待定位对象的参考尺寸。

识别单元12，被配置为在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像。

二维坐标确定单元13，被配置为确定实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据实际拍摄图像确定待定位对象的实际拍摄尺寸。

三维坐标确定单元14，被配置为根据预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。

智能管理装置在对某个待定位对象进行定位时，首先通过第一获取单元11获取该待定位对象的参考图像和参考尺寸，其中，待定位对象可以是室内的任一家电设备、家具、装饰等，也可以包括位于室内的人或动物，其位于室内中，均可通过本公开的方法对其进行定位；参考图像可以是预先拍摄下来的待定位对象的图像，参考尺寸可以是预先对实物进行实际测量后获取到的尺寸。

其次，根据识别单元12在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像，其中，预设焦距下拍摄的室内图像是对摄像头设定好焦距后拍摄的室内图像，为了使摄像头的取景框可以捕捉到室内尽可能大的面积，以拍摄下室内尽可能多的物体，优选的方法是让摄像头在最小焦距下进行拍摄，即将预设焦距设置为摄像头的最小焦距。从在这种情况下拍摄的室内图像中通过图像识别找到与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像，例如，待定位对象为客厅中的落地灯，先获取到该落地灯的参考图像，从在摄像头最小焦距下拍摄的客厅图像中识别出与落地灯的参考图像匹配的落地灯的实际拍摄图像。

再次，根据二维坐标确定单元13确定实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据实际拍摄图像确定待定位对象的实际拍摄尺寸。其中，室内图像的二维坐标系的原点可以设置在该室内图像的左上角、右上角、左下角、右下角、中心点中的任意一点，二维坐标系的单位长度可以是任意预设值，在该二维坐标系中确定出待定位对象的实际拍摄图像的二维坐标。优选的，为了便于表示实际拍摄图像的二维坐标，可以在确定二维坐标系的原点时尽可能使实际拍摄图像落在二维坐标系的正向X轴和正向Y轴内，如图2所示，以室内图像的左上角为原点，原点右侧为X轴的正向，原点的下方为Y轴的正向，单位长度为2，实际拍摄图像的二维坐标为(8，4)。

由于室内图像是在预设焦距下拍摄的，因此确定出的实际拍摄图像的二维坐标也是对应于预设焦距的，在图像的像素相同的情况下，摄像头以固定角度进行拍摄，不同的焦距拍摄的室内图像所显示的室内面积是不同的，从而待定位对象在室内图像中所处的位置也是不完全相同的，实际拍摄图像的二维坐标也会产生变化，因此本公开中的确定出来的实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标是以摄像头为参照物与预设焦距相对应的。

由于实际拍摄图像具有一定的面积并不是一个点，那么在确定其二维坐标时可以以实际拍摄图像几何上的中心点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，也可以以待定位对象的重心点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，例如待定位对象为人，那么确定人的头部或心脏部位的二维坐标即可，此外还可以以实际拍摄图像上的其他任意点的二维坐标作为实际拍摄图像的二维坐标，此处不做具体限定。

由于实际拍摄图像并不都具备标准的轮廓形状，可以将其轮廓看作是正方形或长方形以确定待定位对象的实际拍摄尺寸。

最后，根据三维坐标确定单元14根据预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。三维坐标确定单元14可以参考摄像头的成像原理，基于预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸确定出待定位对象与摄像头之间的水平距离，再结合上述实际拍摄图像的二维坐标，确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。如上，由于二维坐标是以摄像头为参照物并对应于拍摄室内图像时的焦距的，因此最终确定出来的待定位对象的三维坐标也是以摄像头为参照物并对应于预设焦距的。

本实施例的室内定位装置，通过利用图像识别技术，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与待定位对象的参考图像相匹配的实际拍摄图像，确定实际拍摄图像的二维坐标和待定位对象的实际拍摄尺寸，再根据预设焦距、待定位对象的参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标，实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

图8是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图。参照图8，该装置在图7所示框图的基础上，还包括：接收单元15。

接收单元15，被配置为接收移动终端发送的定位请求，定位请求包括参考图像和参考尺寸。

接收单元15可以通过WLAN接收移动终端发送的定位请求。用户如果在其他地方需要对室内的某个物体进行定位，例如，用户在外想了解家中小孩的情况，或者用户想在回家前定位家中的空调、洗衣机、扫地宝等并打开这些设备，此时通过移动终端向智能管理装置发送定位请求。用户预先手动拍摄一些室内常用的物体图像，例如空调、洗衣机、扫地宝等设备的外观，以及家人的人脸等图像信息，用户将这些图像保存下来，移动终端在接收到用户保存的图像后，利用照片建模技术，通过对多张不同侧面的照片，经过图像处理以及三维计算，生成被拍摄物体的三维模型。在具体的实现过程中，可以利用相关的三维重建技术以及从多幅二维图像中计算三维特征并作场景的三维重构技术来实现，此处不再赘述。

三维模型建立之后，用户可以通过预先测量或者查看物体的说明书获得这些物体的真实尺寸，例如物体实际的长、宽和高，并将真实尺寸标注到三维模型上，这样，移动终端中将保存有待定位对象的参考图像和参考尺寸。

参照图4和图5，当用户需要对某一物体定位时，从保存的图像中选取待定位对象的参考图像，选取完毕，将待定位对象的参考图像连同待定位对象的参考尺寸携带于定位指令中，通过WLAN，发送到智能管理装置的接收单元15中。

进一步的，接收单元15，被配置为通过无线局域网WLAN接收移动终端发送的定位请求。

图9是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图。参照图9，该装置在图8所示框图的基础上，还包括：拍摄单元16。

拍摄单元16，被配置为根据定位请求启动摄像头在预设焦距下拍摄获取室内图像。

如果智能管理装置集成在摄像头中，则拍摄单元16直接可以根据定位请求启动摄像头进行拍摄；如果智能管理装置是单独的智能管理设备，则智能管理设备中的拍摄单元16在收到定位请求后通过与室内的摄像头连接接口启动摄像头拍摄。通常摄像头是预先安装在室内的固定位置，摄像头的拍摄角度、拍摄像素、焦距均为可调，可以是通过智能管理装置对摄像头的这三个参数进行调整，也可以是用户设定好摄像头的拍摄角度和拍摄像素，通过智能管理装置对摄像头的焦距进行调整。本实施例中，优选的方法是将摄像头的焦距调整为最小焦距，这样拍摄下的室内图像可以尽可能大的捕捉到室内面积。如图6所示，预设焦距为f，方框内即为摄像头拍摄的室内面积。

图10是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图。参照图10，该装置在图9所示框图的基础上，还包括：调整单元17和第二获取单元18。

调整单元17，被配置为根据实际拍摄图像在室内图像中的拍摄角度，调整参考图像的拍摄角度，以使参考图像的拍摄角度与实际拍摄图像的拍摄角度相匹配。

第二获取单元18，被配置为获取与实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的参考图像的调整参考尺寸。

针对同一个图像，在拍摄角度不同的情况下，确定出的图像的尺寸也是不完全相同的，因此，在拍摄到室内图像时，调整单元17可以根据待定位对象的实际拍摄图像在室内图像中的拍摄角度，调整三维模型的拍摄角度，每调整一次，则利用相关的图像识别技术，对比三维模型的拍摄角度与实际拍摄图像的拍摄角度是否相同，若不同，则继续调整，直到实际拍摄图像的拍摄角度与三维模型的拍摄角度相同为止。

将三维模型的拍摄角度调整到与实际拍摄图像的拍摄角度相同时，第二获取单元18依据相关的立体图像处理技术和参考尺寸，可以确定出调整之后的三维模型的调整参考尺寸。

图11是根据一示例性实施例示出的一种智能管理装置框图。参照图11，该装置在图10所示框图的基础上，三维坐标确定单元14还包括：调整尺寸确定模块141、距离计算模块142和三维坐标确定模块143。

调整尺寸确定模块141，被配置为根据调整参考尺寸确定实际拍摄图像的调整尺寸，实际拍摄图像的调整尺寸为在参考图像调整拍摄角度后，实际拍摄图像的尺寸。

距离计算模块142，被配置为根据预设焦距、调整尺寸以及实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取待定位对象与摄像头的水平距离。

三维坐标确定模块143，被配置为根据待定位对象与摄像头的水平距离和二维坐标确定三维坐标。

确定出三维模型的调整参考尺寸之后，调整尺寸确定模块141根据该调整参考尺寸确定在三维模型调整拍摄角度后，实际拍摄图像的实际尺寸，也即实际拍摄图像的调整尺寸。由此可见，在三维模型的拍摄角度调整为与实际拍摄图像相同的拍摄角度之后，在相同的拍摄角度下，确定实际拍摄图像的实际尺寸，可以减小确定出的实际尺寸的误差。

距离计算模块142依据摄像头的镜头成像原理，根据预设焦距、调整尺寸以及实际拍摄尺寸计算待定位对象与摄像头的水平距离。可以有以下两种计算方法：

第一种：调整尺寸为待定位对象在三维模型调整拍摄角度后的实际轮廓宽度W，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄宽度W1；可以根据公式(1)计算获取待定位对象与摄像头的水平距离：

第二种：调整尺寸为待定位对象在三维模型调整拍摄角度后的实际轮廓高度H，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄高度H1；可以根据公式(2)计算获取待定位对象与摄像头的水平距离：

公式(1)和(2)中的f表示预设焦距，通过这两个公式计算出的D即为待定位对象与摄像头的水平距离。

在计算出待定位对象与摄像头之间的水平距离后，将该距离作为三维坐标系的第三维像素Z加入到上述二维坐标中，确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标(X，Y，Z)。

进一步的，调整尺寸为待定位对象的实际轮廓宽度，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄宽度；距离计算模块142，被配置为根据预设焦距、实际轮廓宽度以及实际拍摄宽度通过预设算法计算获取待定位对象与摄像头的水平距离。

进一步的，调整尺寸为待定位对象的实际轮廓高度，实际拍摄尺寸为实际拍摄图像中待定位对象的实际拍摄高度；距离计算模块142，被配置为根据预设焦距、实际轮廓高度以及实际拍摄高度通过预设算法计算获取待定位对象与摄像头的水平距离。

本实施例的室内定位装置，通过启动摄像头在预设焦距下拍摄室内图像，再利用图像识别技术，在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与待定位对象的参考图像相匹配的实际拍摄图像，确定实际拍摄图像的二维坐标和待定位对象的实际拍摄尺寸，再根据预设焦距、待定位对象的参考尺寸、实际拍摄尺寸计算待定位对象与摄像头的水平距离，结合水平距离和二维坐标确定出待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标，实现室内单一物体的快速准确定位，提高智能家居的管控效率。

图12是根据一示例性实施例示出的一种智能管理设备的框图。例如，智能管理设备800可以是智能家电，摄像头，移动电话，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图12，智能管理设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，输入/输出(input/output，简称：I/O)接口808，以及通信组件810。

处理组件802通常控制智能管理设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在智能管理设备800的操作。这些数据的示例包括用于在智能管理设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称：SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称：EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read OnlyMemory，简称：EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory，简称：PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称：ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件806为智能管理设备800的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为智能管理设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

I/O接口808为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

通信组件810被配置为便于智能管理设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。智能管理设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如无线保真(WIreless-Fidelity，简称：WiFi)，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件810经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件810还包括近场通信(Near Field Communication，简称：NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(Radio Frequency Identification，简称：RFID)技术，红外数据协会(Infrared Data Association，简称：IrDA)技术，超宽带(UltraWideband，简称：UWB)技术，蓝牙(Bluetooth，简称：BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，智能管理设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)、数字信号处理器(DdigitalSignal Processor，简称：DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称：DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称：PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称：FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由智能管理设备800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称：RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

图1所示的实施例中的步骤101～步骤104可以由上述处理组件802实现。

图3所示的实施例中的步骤201可以由上述通信组件810实现，步骤202～步骤210可以由上述处理组件802实现。

一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由室内定位设备的处理器执行时，使得室内定位设备能够执行一种室内定位方法，方法包括：获取待定位对象的参考图像和待定位对象的参考尺寸；在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与参考图像匹配的待定位对象的实际拍摄图像；确定实际拍摄图像在室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据实际拍摄图像确定待定位对象的实际拍摄尺寸；根据预设焦距、参考尺寸、实际拍摄尺寸以及二维坐标确定待定位对象在室内与预设焦距对应的三维坐标。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：

接收移动终端发送的定位请求，所述定位请求包括待定位对象的参考图像和参考尺寸；

获取所述待定位对象的参考图像和所述待定位对象的参考尺寸；

根据所述定位请求启动摄像头在预设焦距下拍摄获取室内图像；

在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与所述参考图像匹配的所述待定位对象的实际拍摄图像；

确定所述实际拍摄图像在所述室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据所述实际拍摄图像确定所述待定位对象的实际拍摄尺寸；

根据所述实际拍摄图像在所述室内图像中的拍摄角度，调整所述参考图像的拍摄角度，以使所述参考图像的拍摄角度与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配；

获取与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的所述参考图像的调整参考尺寸；

根据所述调整参考尺寸确定所述实际拍摄图像的调整尺寸，所述实际拍摄图像的调整尺寸为在所述参考图像调整拍摄角度后，所述实际拍摄图像的尺寸；

根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离；

根据所述待定位对象与所述摄像头的水平距离和所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓宽度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄宽度；

所述根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离，包括：

根据所述预设焦距、所述实际轮廓宽度以及所述实际拍摄宽度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓高度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄高度；

所述根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离，包括：

根据所述预设焦距、所述实际轮廓高度以及所述实际拍摄高度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收移动终端发送的定位请求，包括：

通过无线局域网WLAN接收所述移动终端发送的所述定位请求。

5.一种智能管理装置，其特征在于，包括：

接收单元，被配置为接收移动终端发送的定位请求，所述定位请求包括待定位对象的参考图像和参考尺寸；

第一获取单元，被配置为获取所述待定位对象的参考图像和所述待定位对象的参考尺寸；

拍摄单元，被配置为根据所述定位请求启动摄像头在预设焦距下拍摄获取室内图像；

识别单元，被配置为在预设焦距下拍摄的室内图像中识别出与所述参考图像匹配的所述待定位对象的实际拍摄图像；

二维坐标确定单元，被配置为确定所述实际拍摄图像在所述室内图像所在的二维坐标系中的二维坐标，并根据所述实际拍摄图像确定所述待定位对象的实际拍摄尺寸；

调整单元，被配置为根据所述实际拍摄图像在所述室内图像中的拍摄角度，调整所述参考图像的拍摄角度，以使所述参考图像的拍摄角度与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配；

第二获取单元，被配置为获取与所述实际拍摄图像的拍摄角度相匹配的所述参考图像的调整参考尺寸；

调整尺寸确定单元，被配置为根据所述调整参考尺寸确定所述实际拍摄图像的调整尺寸，所述实际拍摄图像的调整尺寸为在所述参考图像调整拍摄角度后，所述实际拍摄图像的尺寸；

距离计算单元，被配置为根据所述预设焦距、所述调整尺寸以及所述实际拍摄尺寸通过预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离；

三维坐标确定单元，被配置为根据所述待定位对象与所述摄像头的水平距离和所述二维坐标确定所述待定位对象在室内与所述预设焦距对应的三维坐标。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓宽度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄宽度；

所述距离计算单元，被配置为根据所述预设焦距、所述实际轮廓宽度以及所述实际拍摄宽度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整尺寸为所述待定位对象的实际轮廓高度，所述实际拍摄尺寸为所述实际拍摄图像中所述待定位对象的实际拍摄高度；

所述距离计算单元，被配置为根据所述预设焦距、所述实际轮廓高度以及所述实际拍摄高度通过所述预设算法计算获取所述待定位对象与所述摄像头的水平距离。

8.根据权利要求5所述的装置，所述接收单元，被配置为通过无线局域网WLAN接收所述移动终端发送的所述定位请求。

9.一种室内定位设备，其特征在于，包括：处理器和被配置为存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行指令，以执行权利要求1～4中任一项所述的方法。