CN106101621A - 一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法 - Google Patents

一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于导航机器人的室内街景绘制方法，包括：根据安装在导航机器人上的定位终端、定位控制点及定位服务器，获得导航机器人的位置信息；导航机器人按照规则在房间内移动；导航机器人在移动过程中，定位服务器不断获取其位置信息以形成导航机器人的运动轨迹，摄像装置动态拍摄行进路径上具有时空坐标的街景图片；定位服务器将所述导航机器人的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成室内街景地图。本发明还涉及一种基于导航机器人的室内街景绘制系统。本发明能够以机器人自动拍摄取代人工拍摄，自动生成室内街景地图，且拍摄质量较之传统方式有大幅提升。

Description

一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法。
背景技术
随着生活质量的提高，导航机器人大量应用，通过超声波与碰撞感应，自动走遍室内位置，并在房间之间穿行，按照行为规则设定，其运动轨迹可充分勾勒出房间轮廓及结构等。
街景地图正从室外应用大规模转向室内，目前室内街景图像拍摄依靠人工进行，包括室内街景采集车及街景拍摄背包等工具，上述工作需大量人工投入，成本高，周期长。同时，人体负载拍摄容易产生镜头晃动及位移跳跃等问题，影像街景地图质量。
然而，目前尚未有一种将导航机器人与室内街景图像拍摄相结合的系统或者方法。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法。
本发明还提供一种基于导航机器人的室内街景绘制系统，该系统包括定位服务器以及设置于房间内的定位控制点，房间内的导航机器人上安装有定位终端及摄像装置，其中：所述定位服务器用于根据所述定位终端及所述定位控制点，获得导航机器人的位置信息；导航机器人用于按照规则在房间内移动；定位服务器用于在导航机器人移动过程中，不断获取其位置信息以形成导航机器人的运动轨迹；所述摄像装置用于在导航机器人移动过程中动态拍摄房间内具有时空坐标的街景图片；所述定位服务器还用于将所述导航机器人的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间的室内街景地图。
其中，所述定位控制点具有准确的地理坐标，用于为定位终端提供参照。
所述定位服务器用于根据其与所述定位终端、所述定位控制点三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端的空间坐标。
所述的导航机器人用于按照移动规则在房间内移动。
所述摄像装置可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机，所述摄像装置在房间中动态拍摄行进路径上的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器。
本发明提供一种基于导航机器人的室内街景绘制方法，该方法包括如下步骤：a.根据安装在导航机器人上的定位终端、室内的定位控制点及定位服务器，获得导航机器人的位置信息；b.导航机器人按照规则在房间内移动；c.导航机器人在移动过程中，定位服务器不断获取其位置信息以形成导航机器人的运动轨迹，摄像装置动态拍摄房间内具有时空坐标的街景图片；d.定位服务器将所述导航机器人的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间的室内街景地图。
其中，所述定位控制点具有准确的地理坐标，用于为定位终端提供参照。
所述的步骤a具体包括：所述定位服务器与所述定位终端、所述定位控制点三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端的空间坐标。
所述的导航机器人用于按照移动规则在房间内移动。
所述摄像装置可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机，所述摄像装置在房间中动态拍摄行进路径上的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器。
本发明一种基于导航机器人的室内街景绘制系统及方法，其利用导航机器人进行室内街景绘制，以机器人自动拍摄取代人工拍摄，且自动生成室内街景地图，有效降低了成本，提高了效率，节约了时间；由于机器人具有行进稳定性与匀速性，本发明拍摄质量较之传统方式有大幅提升。
附图说明
图1为本发明一种基于导航机器人的室内街景绘制系统的实施环境示意图；
图2为本发明一种基于导航机器人的室内街景绘制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
参阅图1所示，是本发明一种基于导航机器人的室内街景绘制系统的实施环境示意图。
该系统的实施环境包括房间100及定位服务器105。所述房间100内至少设置3个定位控制点101，以及导航机器人102，所述导航机器人102上安装有定位终端103及摄像装置104。
其中，所述定位控制点101为定位导航机器人102提供参照。所述定位终端103、定位控制点101、定位服务器105组成了本实施例的室内定位系统，所述室内定位系统动态获取导航机器人102的运动轨迹数据：所述定位终端103、所述定位控制点101、所述定位服务器105三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端103的空间坐标。
本实施例的室内定位系统可以采用手机基站、辅助GPS(A-GPS)、伪卫星(Pseudolite)、无线局域网(WIFI)、射频标签(RFID)、超宽带无线电(UltraWideBand)、超声波中一种或多种组合。
导航机器人102用于按照移动规则在房间100内移动。其中：所述移动规则提前内置到导航机器人102中，能够根据所处位置和房间100的结构特征，制定行走计划，如反复行走、沿边行走、集中行走、随机行走、直线行走等。例如，所述移动规则为沿边行走时，所述导航机器人102则沿着房间100的墙壁行走；所述移动规则为直线行走时，如果所述导航机器人102在行走过程中发生碰撞，则可能是房间内的桌子、柜子等，再与摄像装置104进行配合。
定位服务器105用于在导航机器人102移动过程中，不断获取其位置信息以形成导航机器人102的运动轨迹：定位服务器105通过与定位终端103、定位控制点101之间的信号交互计算，获取导航机器人102的位置信息，并根据所述位置信息形成导航机器人102的运动轨迹。
摄像装置104安装在导航机器人102上，用于在导航机器人102移动过程中，动态拍摄房间100内具有时空坐标的街景图片。所述摄像装置104可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机。所述摄像装置104用于导航机器人102在房间内移动过程中，拍摄行进路径上垂直180度*水平360度的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器105。
定位服务器105还用于将所述导航机器人102的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间100的室内街景地图。具体而言：
所述定位服务器105接收上述具有时空坐标的街景图片，并将所述运动轨迹以及具有时空坐标的街景图片，通过无线电数据链、WIFI或数据卡等方式导入街景地图服务器，与电子地图相结合，生成房间100的室内街景地图。
参阅图2所示，是本发明一种基于导航机器人的室内街景绘制方法较佳实施例的作业流程图。
步骤S401，对导航机器人102进行定位，也即，获得导航机器人102上安装的定位终端103的位置信息。具体如下：
本实施例在导航机器人102上安装定位终端103，在房间100内设置定位控制点101，所述定位控制点101具有准确的地理坐标，用于为定位终端103提供参照。
所述定位终端103、定位控制点101、定位服务器105组成了本实施例的室内定位系统，所述室内定位系统动态获取导航机器人102的运动轨迹数据：所述定位终端103、所述定位控制点101、所述定位服务器105三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端103的空间坐标。
本实施例的室内定位系统可以采用手机基站、辅助GPS(A-GPS)、伪卫星(Pseudolite)、无线局域网(WIFI)、射频标签(RFID)、超宽带无线电(UltraWideBand)、超声波中一种或多种组合。
步骤S402，导航机器人102按照规则在房间100内移动。其中：所述规则提前内置到导航机器人102中，能够根据所处位置和房间100的结构特征，制定行走计划，如反复行走、沿边行走、集中行走、随机行走、直线行走等。
例如，所述规则为沿边行走时，所述导航机器人102则沿着房间100的墙壁行走；所述移动规则为直线行走时，如果所述导航机器人102在行走过程中发生碰撞，则可能是房间内的桌子、柜子等，再与摄像装置104进行配合。
步骤S403，导航机器人102在移动过程中，定位服务器105不断获取其位置信息以形成导航机器人102的运动轨迹，摄像装置104动态拍摄房间100内具有时空坐标的街景图片。具体而言：
导航机器人102在移动过程中，定位服务器105通过与定位终端103、定位控制点101之间的信号交互计算，获取导航机器人102的位置信息，并根据所述位置信息形成导航机器人102的运动轨迹。
所述摄像装置104可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机。所述摄像装置104用于导航机器人102在房间内移动过程中，拍摄行进路径上垂直180度*水平360度的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器105。
步骤S404，定位服务器105将所述导航机器人102的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间100的室内街景地图。具体而言：
所述定位服务器105接收上述具有时空坐标的街景图片，并将所述运动轨迹以及具有时空坐标的街景图片，通过无线电数据链、WIFI或数据卡等方式导入街景地图服务器，与电子地图相结合，生成房间100的室内街景地图。
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来说明本发明，并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于导航机器人的室内街景绘制系统，其特征在于，该系统包括定位服务器以及设置于房间内的定位控制点，房间内的导航机器人上安装有定位终端及摄像装置，其中：
所述定位服务器用于根据所述定位终端及所述定位控制点，获得导航机器人的位置信息；
导航机器人用于按照规则在房间内移动；
定位服务器用于在导航机器人移动过程中，不断获取其位置信息以形成导航机器人的运动轨迹；
所述摄像装置用于在导航机器人移动过程中动态拍摄房间内具有时空坐标的街景图片；
所述定位服务器还用于将所述导航机器人的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间的室内街景地图。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位控制点具有准确的地理坐标，用于为定位终端提供参照。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定位服务器用于根据其与所述定位终端、所述定位控制点三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端的空间坐标。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的导航机器人用于按照移动规则在房间内移动。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像装置可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机，所述摄像装置在房间中动态拍摄行进路径上的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器。
6.一种基于导航机器人的室内街景绘制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a.根据安装在导航机器人上的定位终端、室内的定位控制点及定位服务器，获得导航机器人的位置信息；
b.导航机器人按照规则在房间内移动；
c.导航机器人在移动过程中，定位服务器不断获取其位置信息以形成导航机器人的运动轨迹，摄像装置动态拍摄房间内具有时空坐标的街景图片；
d.定位服务器将所述导航机器人的运动轨迹及具有时空坐标的街景图片合成导入街景地图服务器，生成房间的室内街景地图。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述定位控制点具有准确的地理坐标，用于为定位终端提供参照。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤a具体包括：
所述定位服务器与所述定位终端、所述定位控制点三者之间通过发送-接受信号并根据三角定位原理，动态获取所述定位终端的空间坐标。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的导航机器人用于按照移动规则在房间内移动。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述摄像装置可以为具有可升降、旋转功能的云台及多头数字摄像机，也可以为全景摄像机，所述摄像装置在房间中动态拍摄行进路径上的街景图片，记录其时空坐标，并将上述数据发送给定位服务器。
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