CN105352506B - 室内的路网规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种室内的路网规划方法及装置。所述方法包括：依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；获取每个子区域的两个轮廓边界；获取位置处于所述两个轮廓边界中间的路径线，并将所述路径线作为所述子区域的内部路径；将不同子区域的内部路径相互连接，形成所述通行区域的路网。本发明实施例公开的室内的路网规划方法和装置降低了室内路径规划的计算量。

Description

室内的路网规划方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及地理信息系统技术领域，尤其涉及一种室内的路网规划方法及装置。

背景技术

随着城市变化突飞猛进，高达的建筑物不断增加，而且越来越多样化，室内导航以及基于位置的服务显得越来越重要。室内路网模型的建立可以帮助人们在一些陌生或复杂的室内环境中，用最短的时间，走最短的路，办最快的事。

现有的应用于建筑物的室内空间的路径规划方法大致可以分为人工设定法、栅格化法及三角剖面法。人工设定法通过人工绘制确定在通行区域内的规划路径。这种方法的弊端非常明显，那就是工作效率不高，代价较大。栅格化法将室内空间划分为不同的栅格，并用栅格标示室内空间的通行区域和非通行区域。这种方法的不足在于室内空间的栅格数量太多，整体的计算量过大。三角剖面法将通行区域进行Delaunay三角化，得到三角的中心，作为道路节点，连接各个道路节点，创建出道路线。与栅格化法类似，采用这种方法的不足也在于，计算量偏大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种室内的路网规划方法及装置，以降低室内路网规划的计算量。

第一方面，本发明实施例提供了一种室内的路网规划方法，所述方法包括：

依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；

获取每个子区域的两个轮廓边界，所述轮廓边界代表行人在所述子区域中的主要行进方向；

获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线；

将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

第二方面，本发明实施例还提供了一种室内的路网规划装置，所述装置包括：

划分模块，用于依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；

边界获取模块，用于获取每个子区域的两个轮廓边界，所述轮廓边界代表行人在所述子区域中的主要行进方向；

中轴线获取模块，用于获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线；

路网形成模块，用于将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

本发明实施例提供的室内的路网规划方法和装置，通过依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域，获取每个子区域的两个轮廓边界，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网，以降低室内路网规划的计算量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明第一实施例提供的室内的路网规划方法的流程图；

图2是本发明第一实施例提供的轮廓边界选取的原理示意图；

图3是本发明第一实施例提供的室内规划路网的平面图；

图4是本发明第一实施例提供的另一个室内规划路网的平面图；

图5是本发明第二实施例提供的室内的路网规划方法中划分操作的流程图；

图6是本发明第三实施例提供的室内的路网规划方法的流程图；

图7是本发明第三实施例提供的中轴线获取的平面效果图；

图8是本发明第四实施例提供的室内的路网规划方法的流程图；

图9是本发明第四实施例提供的中轴线获取的平面效果图；

图10是本发明第五实施例提供的室内的路网规划方法的流程图；

图11是本发明第五实施例提供的平行中轴线获取的平面效果图；

图12是本发明第六实施例提供的室内的路网规划方法的流程图；

图13是本发明第六实施例提供的路径添加的原理示意图；

图14是本发明第七实施例提供的室内的路网规划装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

第一实施例

本实施例提供了室内的路网规划方法的一种技术方案。在该技术方案中，所述室内的路网规划方法包括：依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；获取每个子区域的两个轮廓边界；获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线；将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

参见图1，所述室内的路网规划方法包括：

S11，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

所述通行区域是在建筑物的室内空间中，行人能够达到的区域。建筑物内部行人可以使用的走廊、过道都可以被认为是通行区域。相反，建筑物内的各种支柱、墙壁所占据的空间不被认为是通行区域。

可以理解的是，所述通行区域具有自身的轮廓边界。并且，根据所述通行区域的形状上的不同，所述轮廓边界会发生走势上的变化。为了方便的对整个通行区域进行路径规划，依据所述轮廓边界的走势变化，在进行室内空间的路径规划时，首先将所述通行区域划分为若干个子区域。

S12，获取每个子区域的两个轮廓边界。

所述两个轮廓边界应该是能够代表行人在所述子区域内的主要行进方向的两个轮廓边界。以图2示出的情况为例，一个子区域的位置处于所述通行区域的一端，因此除了与其他子区域相互连接的部分以外，所述子区域具有三个轮廓边界。在上述三个轮廓边界中，第一边界21是该子区域的一个端面，它并不能代表行人在该子区域中的主要行进方向。因此，在选择轮廓边界时，不选择第一边界21作为所述两个轮廓边界中的一个，而是选择第二边界22及第三边界23作为所述两个代表行人的主要行进方法的轮廓边界。

当然，选取的两个轮廓边界并不一定是直线。在一些情况下，所述轮廓边界有可能是曲线，甚至有可能是边界点。

S13，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线。

一般情况下，所选择的两个轮廓边界会相交。此时，求取两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线。

需要说明的是，所述两个轮廓边界可能并不会直接相交。此时，则需要将两个轮廓边界延长至交点，再求取两个轮廓边界的角平分线。

S14，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

图3给出了所述规划路网的一个示例。参见图3，将各个子区域的中轴线首尾相连，就得到了所述通行区域的路网31。需要进一步说明的是，将所述路网上的连接点与轮廓边界上的拐点相连接的虚线32可以被视为是所述路网的支撑线。

图4则给出了一种室内空间的拓扑构图较为复杂的场景下，依据本实施例提供的室内的路网规划方法计算得到的室内规划路径。参见图4，虽然在此场景下，室内空间的情况较为复杂，但依据本实施例提供的室内路网规划方法，依然准确的得到了符合实际情况的室内规划路径41。

本实施例通过依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域，获取每个子区域的两个轮廓边界，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线，以及将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网，能够利用较小的计算量完成对不同室内空间中的路网规划，降低了室内路网规划的计算量。

第二实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了室内的路网规划方法中划分操作的一种技术方案。在该技术方案中，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域包括：选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界；所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域。

参见图5，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域包括：

S51，选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界。

与计算子区域的中轴线时获取轮廓边界的操作相同，对所述通行区域的特征轮廓边界的选取时，也应该选取能够代表行人在所述通行区域内的主要行进方向的轮廓边界，作为所述特征轮廓边界。

S52，所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域。

可以理解的是，如果所述特征轮廓边界发生弯曲或者弯折，则所述特征轮廓边界的方向会发生改变。如果两个特征轮廓边界中任何一个的上述方向该变量，也称为方向变化量，超出了预设的角度阈值(例如，2゜)，则可以另外划分一个子区域。

本实施例通过选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界，并且所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域，实现了对室内空间的通行区域的子区域划分。

第三实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了室内的路网规划方法的一种技术方案。在该技术方案中，获取位置处于所述两个轮廓边界中间的路径线，并将所述路径线作为所述子区域的中轴线包括：若所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线，获取该曲线距离另一个轮廓边界距离最近的一点，利用该点的切线取代所述曲线，再求取所述子区域的中轴线。

参见图6，所述室内的路网规划方法包括：

S61，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

S62，获取每个子区域的两个轮廓边界。

S63，若所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线，获取该曲线距离另一个轮廓边界距离最近的一点，利用该点的切线取代所述曲线，再求取所述子区域的中轴线。

可以理解的是，由于对子区域的划分是依据预设的方向改变量阈值而进行的，即使在一个子区域的轮廓边界中出现了曲线，该曲线的方向变化量也不会很大。

基于上述认识，可以获取出现的曲线上距离另一个轮廓边界的距离最近的一点。计算在该点上所述曲线的切线，并利用该点上的切线取代所述曲线，以求取所述子区域的中轴线。

图7示出了所述轮廓边界中的一个是曲线时，中轴线获取的示例。参见图7，在子区域的两个轮廓边界中，第一轮廓边界71是一条曲线。此时，获取所述第一轮廓边界71上距离所述第二轮廓边界72距离最近的一个点，在获取该点上所述第一轮廓曲线71的切线73。最后，以这条切线73取代所述第一轮廓边界71，计算所述子区域的中轴线74。

S64，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

本实施例当所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线时，获取该曲线距离另一个轮廓边界最近的一点，并利用该点的切线取代所述曲线，然后在求取所述子区域的中轴线，从而实现在轮廓边界中出现曲线的情况下的中轴线获取。

第四实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了室内的路网规划方法的一种技术方案。在该技术方案中，获取位置处于所述两个轮廓边界中间的路径线，并将所述路径线作为所述子区域的中轴线包括：若所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线。

参见图8，所述室内的路网规划方法包括：

S81，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

S82，获取每个子区域的两个轮廓边界。

S83，若所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线。

图9示出了所述两个轮廓边界中的一个是边界点的情况。参见图9，图中用虚线标出的一个子区域91的一个轮廓边界是边界点92，而另一个轮廓边界则是边界线93。

此时将与所述边界点92及所述边界线93的距离相等，并且与所述边界线93平行的直线94作为所述子区域的中轴线。

S84，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

本实施例当所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线，从而实现了轮廓边界中出现边界点时子区域的中轴线的获取。

第五实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了室内的路网规划方法的又一种技术方案。在该技术方案中，将不同子区域的内部路径相互连接，形成所述通行区域的路网之前，所述室内的路网规划方法还包括：若所述两个轮廓边界是两条平行直线，则将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条直线作为中轴线。

S101，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

S102，获取每个子区域的两个轮廓边界。

S103，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线。

S104，若所述两个轮廓边界是两条平行直线，则将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条直线作为中轴线。

所述两个轮廓边界并不一定是两条相交的直线，它们还有可能是两条平行的直线。当所述两个轮廓边界是两条相互平行的直线时，将距离所述两个轮廓边界距离相等的一条支线作为所述子区域的中轴线。

需要说明的是，本实施例也包括对曲线进行处理后，取代所述曲线的直线与另一个轮廓边界相互平行的情况。也就是说，假如所述轮廓边界中出现了曲线，并且完成了利用支线取代曲线的操作后，两条代表轮廓边界的支线相互平行，也同样利用与两条直线的距离相等的一条直线作为所述子区域的中轴线。

图11给出了一个两条轮廓边界相互平行的示例。参见图11，所述第一轮廓边界111与所述第二轮廓边界112相互平行，则将与所述第一轮廓边界111及所述第二轮廓边界112平行的一条直线113作为所述子区域的中轴线。

S105，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

本实施例通过在将不同子区域的中轴线互相连接，形成所述通行区域的路网之前，在所述两个轮廓边界是两条平行直线之时，将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条支线作为所述中轴线，实现了当两个轮廓边界相互平行时的中轴线提取。

第六实施例

本实施例以本发明的上述实施例为基础，进一步的提供了室内的路网规划方法的再一种技术方案。在该技术方案中，将不同子区域的内部路径相互连接，形成所述通行区域的路网之后，所述室内的路网规划方法还包括：获取需要连接至路网的位置点；将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网。

参见图12，所述室内的路网规划方法包括：

S121，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

S122，获取每个子区域的两个轮廓边界。

S123，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线。

S124，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

S125，获取需要连接至路网的位置点。

可以理解的是，完成对主干路网的规划之后，还有一些需要被连接至所述路网的位置点。所述位置点主要是室内空间的一些兴趣点(Point of interest,POI)。例如，卫生间、知名品牌的门店，都有可能是需要被连接至路网的位置点。将这些位置点连接至规划的室内路网上，可以使得所述室内路网更加完整。用户通过所述室内路网才能更得到关于室内空间的更为完整的信息。

S126，将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网。

将所述位置点连接至所述路网时，需要以最短的路径将上述位置点连接至所述路网。在一些情况下，还进一步的要求连接所述位置点到所述路网的路径不能与所述路网的已有路径有任何的重叠。

图13示出了将位置点连接至已有路网的一个示例。参见图13，为了不与所述路网中的其他路径相交，第一位置点131、第二位置点132及第三位置点133被连接至了位于顶部的路网分支135，而第四位置点134则被连接至了位于右侧的路网分支136。

本实施例通过在将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网之后，获取需要连接至路网的位置点，以及将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网，

第七实施例

本实施例提供了室内的路网规划装置的一种技术方案。参见图14，在该技术方案中，所述室内的路网规划装置包括：划分模块141、边界获取模块142、中轴线获取模块143，以及路网形成模块145。

所述划分模块141用于依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域。

所述边界获取模块142用于获取每个子区域的两个轮廓边界，所述轮廓边界代表行人在所述子区域中的主要行进方向。

所述中轴线获取模块143用于获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线。

所述路网形成模块145用于将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

可选的，所述划分模块141包括：特征边界选取子模块以及划分子模块。

所述特征边界选取子模块用于选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界。

所述划分子模块用于当所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域。

可选的，所述中轴线获取模块143具体用于：若所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线，获取该曲线距离另一个轮廓边界距离最近的一点，利用该点的切线取代所述曲线，再求取所述子区域的中轴线。

可选的，所述中轴线获取模块143具体用于：若所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线。

可选的，所述室内的路网规划装置还包括：平行中轴线获取模块144。

所述平行中轴线获取模块144用于在将不同子区域的内部路径相互连接，形成所述通行区域的路网之前，若所述两个轮廓边界是两条平行直线，则将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条直线作为中轴线。

可选的，所述室内的路网规划装置还包括：位置点获取模块146以及路径添加模块147。

所述位置点获取模块146用于在将不同子区域的内部路径相互连接，形成所述通行区域的路网之后，获取需要连接至路网的位置点。

所述路径添加模块147用于将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (12)

1.一种室内的路网规划方法，其特征在于，包括：

依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；

获取每个子区域的两个轮廓边界，所述轮廓边界代表行人在所述子区域中的主要行进方向；

获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线；

将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域包括：

选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界；

所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线包括：

若所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线，获取该曲线距离另一个轮廓边界距离最近的一点，利用该点的切线取代所述曲线，再求取所述子区域的中轴线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线包括：

若所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网之前，还包括：

若所述两个轮廓边界是两条平行直线，则将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条直线作为中轴线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网之后，还包括：

获取需要连接至路网的位置点；

将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网。

7.一种室内的路网规划装置，其特征在于，包括：

划分模块，用于依据通行区域的轮廓边界的走势变化，将所述通行区域划分为若干子区域；

边界获取模块，用于获取每个子区域的两个轮廓边界，所述轮廓边界代表行人在所述子区域中的主要行进方向；

中轴线获取模块，用于获取所述两个轮廓边界的交点处的角平分线，并将所述角平分线作为所述子区域的中轴线；

路网形成模块，用于将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述划分模块包括：

特征边界选取子模块，用于选取所述通行区域的两条轮廓边界线作为所述通行区域的特征轮廓边界；

划分子模块，用于当所述两条特征轮廓边界中的任意一个的方向变化量大于预设阈值时，将方向变化后的通行区域划分为另一个子区域。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述中轴线获取模块具体用于：

若所述两个轮廓边界中的任意一个是曲线，获取该曲线距离另一个轮廓边界距离最近的一点，利用该点的切线取代所述曲线，再求取所述子区域的中轴线。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述中轴线获取模块具体用于：

若所述两个轮廓边界中的一个是边界点，将与所述边界点及另一个轮廓边界的距离相等，且与所述轮廓边界平行的直线作为所述子区域的中轴线。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

平行中轴线获取模块，用于在将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网之前，若所述两个轮廓边界是两条平行直线，则将距离所述两个轮廓边界的距离相等的一条直线作为中轴线。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

位置点获取模块，用于在将不同子区域的中轴线相互连接，形成所述通行区域的路网之后，获取需要连接至路网的位置点；

路径添加模块，用于将能够将所述位置点以最短的距离连接至所述路网的路径添加到所述路网。