CN105333878A - 一种路况视频导航系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明将行车过程中的路况场景拍摄成视频，通过图像识别技术与相似度比对技术，将视屏中拍摄的路况场景提取，并将该路况场景与预存储的电子地图进行相似度对比，路况场景中与电子地图中某一点相似度最高，则该点为用户的当前位置，根据用户的当前位置与目的地坐标生成导航路径，并根据该导航路径为用户提供导航提示，本发明采用视屏导航技术，大大简化了传统GPS导航使用较为繁琐的诟病，提升行进过程中方向识别的效率，用户使用时只需要输入目的地即可，方便用户使用，有效降低行车事故。

Description

一种路况视频导航系统及方法
技术领域
本发明涉及一种导航系统，特别是一种路况视频导航系统。
背景技术
随着经济的发展，人们的生活水平有了普遍性的提高，汽车的普及已经越来越深入到人们的日常出行中，在外出时都会使用汽车作为主要的代步工具。汽车已经使人们的生活范围从传统的十公里扩大到100公里的范围，随着行驶距离的加大，人们对周围环境及路况的熟知度也会变得越来越陌生。在一些陌生路段，驾车者只要把目的地输入汽车导航系统，系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线，并在车辆行驶过程中(例如转弯前)提醒驾驶员按照计算的路线行驶，由此利用汽车导航系统协助行车方向识别。
但通常情况下，利用车载汽车导航系统作为辨别道路方向的主要手段具有以下弊端：
导航系统的画面一般是静态，二维的展示，驾驶者很难通过导航路标所指示的周围环境对应到真实的道路两旁的建筑物中。
在一些边远地区，需要人为辨别目的地方向，而在一些城市建设更新速度快的地区，导航系统仍无法及时更新数据库，对驾驶者予以正确指引。
导航系统对于驾驶者的自我方向性有较高的要求，而一些驾驶员本身对东南西北仍不了解，更不用提驾驶目的方向，而且在一些转弯地区，往往汽车已经转弯一段时间，导航标识才响应当前转弯。
因此，如何使得汽车在行驶过程中借助于导航系统能够快速正确识别，并得到及时预告及响应，已经成为一种越来越迫切的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种路况视频导航系统，通过将道路周围场景拍摄成为视频信息，通过将该视频信息进行图像识别，提取视频中的场景，并将该场景与预存的电子地图进行相似度对比，根据对比结果确定用户所在位置，并建立导航路径，为用户提供导航提示。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种路况视频导航系统，包括：
拍摄单元，用于将当前道路周围场景拍摄为视频信息；
导航单元，用于存储拍摄单元拍摄的视频信息，向导航服务器发送辨别信息，并接受导航服务器回传的导航提示信息，为用户提供准确的导航提示；
导航服务器，用于接收导航单元发送辨别信息，根据辨别信息确定准确的导航提示信息，并将该导航提示信息回传至导航单元；
所述辨别信息包括：目的地坐标与拍摄单元拍摄的视频信息；
所述导航服务器内存储有电子地图，导航服务器通过图像识别技术提取视频信息中的场景，将该场景与电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置，在当前位置与目的地坐标之间形成导航路径；及
导航服务器通过用户当前位置与导航路径生成导航提示信息。
进一步地，所述导航单元为视频导航器；所述视频导航器中同步显示拍摄单元拍摄的实时路况场景，并在该实时路况场景中进行导航提示。
更进一步地，所述导航提示包括：动画提示与语音提示，所述动画提示显示在视频导航器实时路况场景中。
进一步地，所述辨别信息还包括：用户坐标，所述用户坐标用于快速确定用户当前位置。
更进一步地，所述导航服务器通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
进一步地，所述导航服务器包括：
通讯单元，用于接收导航单元发送辨别信息，并向导航单元发送导航提示信息；
处理单元，用于将导航单元发送的辨别信息与存储单元存储的电子地图进行相似度对比，确定用户的具体位置生成导航路径，并进行相应的导航提示；
存储单元，用于存储导航单元发送的辨别信息与电子地图。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种视频导航方法，具体为：一种路况视频导航方法，包括：
场景拍摄，将当前道路周围的场景拍摄成视频信息；
信息上传，将视频信息与目的地坐标上传至导航服务器；
导航服务器接收上传的视频信息，将该视频信息进行图像识别，提取视频中场景的图像信息，将该场景的图像信息与预存储的电子地图进行相似度比对，若该场景的图像信息与电子地图上某一位置的信息完全一致，则判定该位置为用户的当前位置，导航服务器根据用户当前位置与目的地坐标在电子地图上生成导航路径；及
导航服务器根据当前位置与导航路径向用户发送导航提示信息。
进一步地，所述提示信息包括：动画提示信息与语音提示信息。
更进一步地，所述导航提示信息通过视频导航器向用户展示，所述视频导航器中同步显示拍摄单元拍摄的实时路况场景，所述动画提示显示在视频导航器实时路况场景中。
进一步地，所述上传至导航服务器中的信息还包括：用户坐标，所述导航服务器通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
本发明的有益效果是：1.本发明将行车过程中的路况场景拍摄成视频，通过图像识别技术与相似度比对技术，将视屏中拍摄的路况场景提取，并将该路况场景与预存储的电子地图进行相似度对比，路况场景中与电子地图中某一点相似度最高，则该点为用户的当前位置，根据用户的当前位置与目的地坐标生成导航路径，并根据该导航路径为用户提供导航提示，本发明采用视屏导航技术，大大简化了传统GPS导航使用较为繁琐的诟病，提升行进过程中方向识别的效率，用户使用时只需要输入目的地即可，方便用户使用，有效降低行车事故。
2.本发明在为用户提供导航提示服务时，采用动画提示与语音提示相结合的提示方法，其中动画导航采用视频导航器，视频导航器中同步显示拍摄单元拍摄的实时路况场景，动画导航提示显示在该实时路况场景中，为用户提供最为直观的导航提示，无需用对该导航信息进行主观判断或辨识提示方向，大大提高了导航效率。
附图说明
图1为本发明系统结构框图；
图2为本发明视频导航方法流程图；
图3为本发明动画导航提示示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
如图1所示，一种路况视频导航系统，包括：拍摄单元1、导航单元2与导航服务器3。拍摄单元1用于将当前道路周围场景拍摄为视频信息。导航单元2用于存储拍摄单元1拍摄的视频信息，向导航服务器3发送辨别信息，并接受导航服务器3回传的导航提示信息，为用户提供准确的导航提示。导航服务器3，用于接收导航单元2发送辨别信息，根据辨别信息确定准确的导航提示信息，并将该导航提示信息回传至导航单元2。辨别信息包括：目的地坐标与拍摄单元1拍摄的视频信息。导航服务器3内存储有电子地图，导航服务器3通过图像识别技术提取视频信息中的场景，将该场景与电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置，在当前位置与目的地坐标之间形成导航路径，导航服务器3通过用户当前位置与导航路径生成导航提示信息。
在一些实施方式中，辨别信息包括：用户坐标、目的地坐标与拍摄单元1拍摄的视频信息，用户坐标用于快速确定用户当前位置，导航服务器3通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。将用户坐标上传至导航服务器3，能够使导航服务器3快速用户所在的区域，缩小比对范围，节省了大量的时间。
上述导航服务器3通过图像识别技术提取视频信息中的场景，包括位置识别与行驶方向识别，其中位置识别是将视频信息分割成为以帧为单位的图片，选取其中几幅图片进行图像识别技术处理，选取图片中较为醒目的场景作为比对样本，醒目场景包括(不限于)：文字、设置在道路两旁的固定设施以及建筑物等易于识别的物体。
本发明所述电子地图对道路两侧的固定物体均做标记，图像识别技术处理后提取场景中的物体被作为排除条件，不断缩小用户所在位置的可能范围，直至定位到该用户。举一例说明，图像识别筛选出三个场景分别为：红绿灯、XX商务大厦以及XX酒店，且XX商务大厦与XX酒店位于道路对应的两侧，导航服务器3在电子地图范围内寻找具有红绿灯的区域，在若干具有红绿灯的区域内搜寻具有XX商务大厦的区域，并在满足该条件的区域内搜寻具有XX酒店的区域，然后在筛选出的区域内寻找XX商务大厦与XX酒店位于道路对应的两侧的地点，直至能够定位用户的具体位置。
采用更为简单的定位方法为，用户上传坐标信息，导航服务器3将筛选范围锁定在该坐标的一定区域内，由于GPS定位存在较大的误差，不能用于锁定用户的具体位置，但能够用来快速锁定用户所在区域，举一例说明，在GPS坐标的一定区域内，图像识别筛选出红绿灯这一场景，则在该区域内寻找具有红绿灯的位置，根据估算拍摄用户与选定场景的拍摄距离，即可确定该用户位于距离红绿灯XX米处。
上述导航单元2为：车载视频导航器，车载视频导航器接收到导航服务器3发送的导航提示信息，导航提示信息包括：动画提示与语音提示。如图2所述，对用户进行导航提示时，视频导航器中同步显示拍摄单元1拍摄的实时路况场景，动画提示显示在视频导航器实时路况场景中，同时视频导航器同步播放语音提示。举一例说明，在视频导航器内显示的实时路况场景中出现一个十字路口，根据导航路径导航服务器3向视频导航器发送的导航提示为“路口左转”，则在视频导航器实时路况场景中的十字路口显示左转的动画提示，并同步播放左转的语音提示。
上述视频单元为：车载摄像仪。
上述导航服务器3包括：通讯单元、处理单元与存储单元，通讯单元用于接收导航单元2发送辨别信息，并向导航单元2发送导航提示信息；
处理单元用于将导航单元2发送的辨别信息与存储单元存储的电子地图进行相似度对比，确定用户的具体位置生成导航路径，并进行相应的导航提示；存储单元，用于存储导航单元2发送的辨别信息与电子地图。
根据上述路况视频导航系统，本实施例还包括一种与该系统匹配的导航方法，如图2所示，具体为：一种路况视频导航方法，包括：
场景拍摄，将当前道路周围的场景拍摄成视频信息S1；
信息上传，将视频信息与目的地坐标上传至导航服务器S2；
导航服务器3接收上传的视频信息，将该视频信息进行图像识别S3，提取视频中场景的图像信息，将该场景的图像信息与预存储的电子地图进行相似度比对S4，若该场景的图像信息与电子地图上某一位置的信息完全一致，则判定该位置为用户的当前位置S5，导航服务器3根据用户当前位置与目的地坐标在电子地图上生成导航路径S6；及导航服务器3根据当前位置与导航路径向用户发送导航提示信息S7。提示信息包括：动画提示信息与语音提示信息。
其中，导航提示信息通过车载视频导航器向用户展示，车载视频导航器中同步显示拍摄单元1拍摄的实时路况场景，动画提示显示在视频导航器实时路况场景中。
在一些实施方式中，上传至导航服务器3中的信息还包括：用户坐标，导航服务器3通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
实施例2
一种基于智能移动端的路况视频导航系统，包括：拍摄单元1、导航单元2与导航服务器3。其中拍摄单元1为集成在智能移动端的摄像头，导航单元2为集成在智能移动端的触摸显示屏与语音装置，导航服务器3为集成在智能移动端的CPU与存储装置，智能移动端内存储有电子地图，CPU通过图像识别技术提取摄像头拍摄的实时路况视频中的场景，将该场景与电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置，在当前位置与目的地坐标之间形成导航路径，CPU通过用户当前位置与导航路径生成导航提示信息。
在一些实施方式中，CPU通过集成在智能移动端GPS装置，定位用户坐标，并读取用户坐标、目的地坐标与拍摄单元1拍摄的视频信息，用户坐标用于快速确定用户当前位置，CPU通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
智能移动端触摸显示屏接收到CPU发送的导航提示信息，导航提示信息包括：动画提示与语音提示。对用户进行导航提示时，触摸显示屏中同步显示摄像头拍摄的实时路况场景，动画提示显示在触摸显示屏实时路况场景中，同时智能移动端同步播放语音提示。举一例说明，在触摸显示屏内显示的实时路况场景中出现一个十字路口，根据导航路径CPU向触摸显示屏发送的导航提示为“路口左转”，则在触摸显示屏实时路况场景中的十字路口显示左转的动画提示，智能移动端同步播放左转的语音提示。
本实施例所述智能移动端包括(不限于)：智能手机或平板电脑。
本实施例中，将视频导航系统集成在智能移动端，节省了信号传输的时间，能够在行驶过程中为用户提供实时导航提示。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种路况视频导航系统，其特征在于，包括：
拍摄单元，用于将当前道路周围场景拍摄为视频信息；
导航单元，用于存储拍摄单元拍摄的视频信息，向导航服务器发送辨别信息，并接受导航服务器回传的导航提示信息，为用户提供准确的导航提示；
导航服务器，用于接收导航单元发送辨别信息，根据辨别信息确定准确的导航提示信息，并将该导航提示信息回传至导航单元；
所述辨别信息包括：目的地坐标与拍摄单元拍摄的视频信息；
所述导航服务器内存储有电子地图，导航服务器通过图像识别技术提取视频信息中的场景，将该场景与电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置，在当前位置与目的地坐标之间形成导航路径；及
导航服务器通过用户当前位置与导航路径生成导航提示信息。
2.根据权利要求1所述路况视频导航系统，其特征在于，所述导航单元为视频导航器；
所述视频导航器中同步显示拍摄单元拍摄的实时路况场景，并在该实时路况场景中进行导航提示。
3.根据权利要求2所述路况视频导航系统，其特征在于，所述导航提示包括：动画提示与语音提示，所述动画提示显示在视频导航器实时路况场景中。
4.根据权利要求1所述路况视频导航系统，其特征在于，所述辨别信息还包括：用户坐标，所述用户坐标用于快速确定用户当前位置。
5.根据权利要求4所述路况视频导航系统，其特征在于，所述导航服务器通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
6.根据权利要求1所述路况视频导航系统，其特征在于，所述导航服务器包括：
通讯单元，用于接收导航单元发送辨别信息，并向导航单元发送导航提示信息；
处理单元，用于将导航单元发送的辨别信息与存储单元存储的电子地图进行相似度对比，确定用户的具体位置生成导航路径，并进行相应的导航提示；
存储单元，用于存储导航单元发送的辨别信息与电子地图。
7.一种路况视频导航方法，其特征在于，包括：
场景拍摄，将当前道路周围的场景拍摄成视频信息；
信息上传，将视频信息与目的地坐标上传至导航服务器；
导航服务器接收上传的视频信息，将该视频信息进行图像识别，提取视频中场景的图像信息，将该场景的图像信息与预存储的电子地图进行相似度比对，若该场景的图像信息与电子地图上某一位置的信息完全一致，则判定该位置为用户的当前位置，导航服务器根据用户当前位置与目的地坐标在电子地图上生成导航路径；及
导航服务器根据当前位置与导航路径向用户发送导航提示信息。
8.根据权利要求7所述路况视频导航方法，其特征在于，所述提示信息包括：动画提示信息与语音提示信息。
9.根据权利要求8所述路况视频导航方法，其特征在于，所述导航提示信息通过视频导航器向用户展示，所述视频导航器中同步显示拍摄单元拍摄的实时路况场景，所述动画提示显示在视频导航器实时路况场景中。
10.根据权利要求7所述路况视频导航方法，其特征在于，所述上传至导航服务器中的信息还包括：用户坐标，所述导航服务器通过用户坐标在电子地图上确定用户所在区域，将提取视频信息中的场景与该区域的电子地图进行相似度比对，确定用户当前位置。
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