CN108512888B - 一种信息标注方法、云端服务器、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中提供了一种信息标注方法，所述方法包括：接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。本发明实施例还提供了一种云端服务器、系统、电子设备及计算机程序产品。本发明通过对周边图像信息进行处理获得建筑物的像素位置坐标，然后将周边环境信息标注在所述像素位置坐标中，实现信息的自动标注，解决了指纹数据库与电子地图坐标人工匹配困难及安装固定节点成本较大的问题，在实现了自动标注的同时提高了标注效率、节约成本且保证了数据精度。

Description

一种信息标注方法、云端服务器、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及信息标注领域，尤其涉及一种信息标注方法、云端服务器、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

地磁场是地球的基本物理场，地球周围空间的物体都处于磁场中。地磁场具有全天时、全地域和短期稳定性的特征，且在不同方位具有不同的磁场要素。地磁导航及定位就是利用地磁场的特征进行导航。WIFI广泛使用在家庭、旅馆、咖啡馆、机场、商场等各类大小型建筑内，因此利用WIFI进行室内定位无需额外部署硬件设备，是一个非常节省成本的方法。WIFI定位通过用户设备监听并收集周围AP信号，将能够标识AP的数据发送到位置服务器，服务器检索出每一个AP的地理位置，并结合信号的强弱程度，计算出设备的地理位置并返回到用户设备，其优点在于覆盖范围广，室内WIFI密集人流多的地方定位精度高、速度快且周围WIFI即使无法连接也能定位。

目前，WIFI或地磁定位方法主要基于位置指纹的方法，“位置指纹”是指把实际环境中的位置与某种“指纹”联系起来，一个位置对应一个独特的位置指纹。定位过程即客户端将感知到的信号特征与数据库中的先验信号特征相互匹配，进行模式识别获取位置信息。为了采集各个位置上的指纹，构建一个数据库，需要在指定区域频繁勘测，获取RSS(接收信号强度)数值并进行信息标注，该过程操作繁琐，人工进行标注，数据量大、耗费大量人力且精度难以保证要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种信息标注方法、云端服务器、系统、电子设备及计算机程序产品，目的在于解决现有人工信息标注过程中存在数据量大、耗费大量人力且精度难以保证要求的缺陷。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面提供了一种信息标注方法，所述方法包括：

接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；

对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；

将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

本发明实施例第二方面提供了一种云端服务器，所述云端服务器包括处理器，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；

对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；

将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

本发明实施例第三方面提供了一种信息标注系统，所述系统包括第一方面所述的云端服务器和采集装置，所述采集装置用于采集建筑物周边图像信息和周边环境信息，并将所述周边图像信息和周边环境信息发送至云端服务器。

本发明实施例第四方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括：显示器，存储器，一个或多个处理器；以及一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器中，并被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个模块包括用于执行第一方面所述的信息标注方法中各个步骤的指令。

本发明实施例第五方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如第一方面所述的信息标注方法中各个步骤。

本发明通过对周边图像信息进行处理获得建筑物的像素位置坐标，然后将周边环境信息标注在所述像素位置坐标中，实现信息的自动标注，解决了指纹数据库与电子地图坐标人工匹配困难及安装固定节点成本较大的问题，在实现了自动标注的同时提高了标注效率、节约成本且保证了数据精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的信息标注方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的所述周边图像信息中不存在标志信息时，获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标的流程图；

图3为本发明实施例所述的将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中的流程图；

图4为本发明实施例所述的信息标注系统的原理图。

具体实施方式

为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明涉及图像识别与WIFI、蓝牙、地磁室内定位等技术领域，可具体应用在室内导航地图的快速标注中。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了一种信息标注方法，所述方法具体包括：

S101，接收建筑物周边图像信息和周边环境信息。

具体的，本实施例所述的周边图像信息和周边环境信息主要通过用户手持设备进行采集获得的。所述周边图像信息中包括有图像数据以及所述图像数据所对应的时间戳。所述周边环境信息则主要包括有地磁数据、WIFI数据等用于定位的数据信息，以及所述地磁数据和WIFI数据所对应的时间戳。

S102，对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标。

具体的，本实施例在获取周边图像信息后，采用深度学习算法对所述周边图像信息进行标志信息检测，并根据其在电子地图中的坐标信息对上述WIFI 数据或地磁数据等周边环境信息进行自动标注。在这其中包括了周边图像信息中存在标志信息以及不存在标志信息两种不同的情况，下面对这两种情况分别进行介绍。

所述周边图像信息中存在标志信息时，可直接获取所述标志信息在电子地图中的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标即为所述标志信息所在建筑物在电子地图中的像素位置坐标。

如图2所示，所述周边图像信息中不存在标志信息时，获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标的过程如下：

S1021，获取所述周边图像信息中相邻两帧图像的里程计坐标和里程计方向。

S1022，根据所述相邻两帧图像的里程计坐标确定所述相邻两帧图像之间的距离。

S1023，根据所述里程计方向和路径方向获取矫正方向。

S1024，根据所述相邻两帧图像之间的距离和矫正方向获取所述相邻两帧图像在电子地图中所对应的像素位置坐标。

具体的，所述路径方向即为电子地图实际的路径方向，是根据所述周边图像信息所获取的，也可以是在所述周边图像信息中存在标志信息时计算获取的，该种获取方式将在下文具体给出。

当周边图像信息中存在标志信息时，可通过所述周边图像信息获取直线路径上相邻两个标志信息在所述电子地图中所在的绝对位置坐标分别为(x_i，y_i)、 (x_i+1，y_i+1)，及里程计输出方向θ。通过所述绝对位置坐标即可获取电子地图实际的路径方向：

该路径方向可作为前期准备，以便后续在所述周边图像信息中不存在标志信息时直接拿来使用。通过所述路径方向与里程计方向即可获取其两者的差角θ′：

而在后续的计算过程中，可实时对里程计方向进行矫正，以获取其在电子地图中所对应的方向：

θ′_i＝θ_i+θ′

其中，θ_i代表i时刻视觉里程计输出方向；θ′代表视觉里程计方向与地图方向差值；θ′_i代表视觉里程计方向校正后结果。

对i帧周边图像信息通过图像识别标志信息，并查找其在电子地图中所处坐标为(x_i，y_i)，此时，里程计输出为(x′_i，y′_i)；对i+1帧周边图像信息进行检测，里程计坐标输出为(x′_j+1，y′_j+1)，方向输出为θ_j+1，则可获两点之间的相对距离及其在地图上对应的坐标信息：

x_i+1＝d*s*cosθ′_j+1

y_i+1＝d*s*sinθ′_j+1

其中，d代表前后两帧周边图像信息之间的距离；s代表电子地图比例尺，即每个像素点代表的距离；θ′_j+1代表经校正后的方向角；(x_i+1，y_i+1)代表第i+1图像在电子地图中所对应的像素位置。

S103，将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

具体的，根据时间戳信息，将获取的地磁数据、WIFI数据与每帧图像在电子地图中对应的像素坐标位置进行匹配，进行指纹库训练，具体实现过程如图 3所示：

S1031，将所述周边环境信息与所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标进行匹配并进行指纹库训练。

S1032，根据所述指纹库获取所述周边环境信息与像素位置坐标之间的对应关系。

S1033，根据所述对应关系对任意像素位置坐标中的周边环境信息进行标注。

通过上述过程实现了图像识别和视觉里程计的融合，通过图像识别得到绝对位置坐标，与地图匹配，获取地图像素坐标；通过视觉里程计获取相对位置坐标，进行坐标转换获取绝对位置坐标，与地图匹配，获取地图像素坐标。然后通过获取的像素位置坐标及时间戳信息，实现WIFI、地磁信息的自动标注，提高了信息标注的效率同时保证了数据精度。

实施例2

本实施例提出了一种云端服务器，所述云端服务器包括处理器，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；

对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；

将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

具体的，本实施例所述的周边图像信息和周边环境信息主要通过用户手持设备进行采集获得的。所述周边图像信息中包括有图像数据以及所述图像数据所对应的时间戳。所述周边环境信息则主要包括有地磁数据、WIFI数据等用于定位的数据信息，以及所述地磁数据和WIFI数据所对应的时间戳。

本实施例在获取周边图像信息后，采用深度学习算法对所述周边图像信息进行标志信息检测，并根据其在电子地图中的坐标信息对上述WIFI数据或地磁数据等周边环境信息进行自动标注。在这其中包括了周边图像信息中存在标志信息以及不存在标志信息两种不同的情况，下面对这两种情况分别进行介绍。

所述周边图像信息中存在标志信息时，可直接获取所述标志信息在电子地图中的绝对位置坐标，所述绝对位置坐标即为所述标志信息所在建筑物在电子地图中的像素位置坐标。

所述周边图像信息中不存在标志信息时，获取建筑物在电子地图中的坐标的过程如下：获取所述周边图像信息中相邻两帧图像的里程计坐标和里程计方向；根据所述相邻两帧图像的里程计坐标确定所述相邻两帧图像之间的距离；根据所述里程计方向和路径方向获取矫正方向；根据所述相邻两帧图像之间的距离和矫正方向获取所述相邻两帧图像在电子地图中所对应的像素位置坐标。

具体的，所述路径方向即为电子地图实际的路径方向，是根据所述周边图像信息所获取的，也可以是在所述周边图像信息中存在标志信息时计算获取的，该种获取方式将在下文具体给出。

当周边图像信息中存在标志信息时，可通过所述周边图像信息获取直线路径上相邻两个标志信息在所述电子地图中所在的绝对位置坐标分别为(x_i，y_i)、 (x_i+1，y_i+1)，及里程计输出方向θ。通过所述绝对位置坐标即可获取电子地图实际的路径方向：

该路径方向可作为前期准备，以便后续在所述周边图像信息中不存在标志信息时直接拿来使用。通过所述路径方向与里程计方向即可获取其两者的差角θ′：

而在后续的计算过程中，可实时对里程计方向进行矫正，以获取其在电子地图中所对应的方向：

θ′_i＝θ_i+θ′

其中，θ_i代表i时刻视觉里程计输出方向；θ′代表视觉里程计方向与地图方向差值；θ′_i代表视觉里程计方向校正后结果。

对i帧周边图像信息通过图像识别标志信息，并查找其在电子地图中所处坐标为(x_j，y_j)，此时，里程计输出为(x′_j，y′_j)；对i+1帧周边图像信息进行检测，里程计坐标输出为(x′_j+1，y′_j+1)，方向输出为θ_j+1，则可获两点之间的相对距离及其在地图上对应的坐标信息：

x_i+1＝d*s*cosθ′_j+1

y_i+1＝d*s*sinθ′_j+1

其中，d代表前后两帧周边图像信息之间的距离；s代表电子地图比例尺，即每个像素点代表的距离；θ′_j+1代表经校正后的方向角；(x_i+1，y_i+1)代表第i+1图像在电子地图中所对应的像素位置。

根据时间戳信息，将获取的地磁数据、WIFI数据与每帧图像在电子地图中对应的像素坐标位置进行匹配，进行指纹库训练，具体实现过程如下：将所述周边环境信息与所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标进行匹配并进行指纹库训练；根据所述指纹库获取所述周边环境信息与像素位置坐标之间的对应关系；根据所述对应关系对任意像素位置坐标中的周边环境信息进行标注。

通过上述过程实现了图像识别和视觉里程计的融合，通过图像识别得到绝对位置坐标，与地图匹配，获取地图像素坐标；通过视觉里程计获取相对位置坐标，进行坐标转换获取绝对位置坐标，与地图匹配，获取地图像素坐标。然后通过获取的像素位置坐标及时间戳信息，实现WIFI、地磁信息的自动标注，提高了信息标注的效率同时保证了数据精度。

实施例3

如图4所示，本实施例提出了一种信息标注系统，所述系统包括上述所述的云端服务器和采集装置，所述采集装置用于采集建筑物周边图像信息和周边环境信息，并将所述周边图像信息和周边环境信息发送至云端服务器。

所述采集装置包括但不限于相机模块、IMU模块和WIFI模块，所述相机模块用于采集周边图像信息，所述IMU模块用于采集地磁信息，所述WIFI模块用于采集WIFI信息。在所述采集装置采集信息完成后，将所采集到的信息打包发送至云端服务器进行后续处理。其中云端服务器对采集获得的信息进行处理的过程可参照实施例2中所记载的内容，在此不再进行赘述。

实施例4

本实施例提出了一种电子设备，所述电子设备包括：显示器，存储器，一个或多个处理器；以及一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器中，并被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个模块包括用于执行实施例1所述的信息标注方法中各个步骤的指令。

实施例5

本实施例提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如实施例1所述的信息标注方法中各个步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/ 或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种信息标注方法，其特征在于，所述方法包括：

接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；所述周边环境信息至少包括用于定位的地磁数据和WIFI数据；

对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；

将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标的过程包括：

对所述周边图像信息进行识别，判断所述周边图像信息中是否存在标志信息；

当所述周边图像信息中存在标志信息时，获取所述标志信息在电子地图中的像素位置坐标。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标的过程还包括：根据所述周边图像信息获取电子地图实际的路径方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标的过程还包括：

当所述周边图像信息中不存在标志信息时，获取所述周边图像信息中相邻两帧图像的里程计坐标和里程计方向；

根据所述相邻两帧图像的里程计坐标确定所述相邻两帧图像之间的距离；

根据所述里程计方向和路径方向获取矫正方向；

根据所述相邻两帧图像之间的距离和矫正方向获取所述相邻两帧图像在电子地图中所对应的像素位置坐标。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中的过程包括：

将所述周边环境信息与所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标进行匹配并进行指纹库训练；

根据所述指纹库获取所述周边环境信息与像素位置坐标之间的对应关系；

根据所述对应关系对任意像素位置坐标中的周边环境信息进行标注。

6.一种云端服务器，其特征在于，所述云端服务器包括处理器，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

接收建筑物周边图像信息和周边环境信息；所述周边环境信息至少包括用于定位的地磁数据和WIFI数据；

对所述周边图像信息进行处理获取建筑物在电子地图中的像素位置坐标；

将所述周边环境信息对应标注在所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标中。

7.根据权利要求6所述的云端服务器，其特征在于，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

对所述周边图像信息进行识别，判断所述周边图像信息中是否存在标志信息；

当所述周边图像信息中存在标志信息时，获取所述标志信息在电子地图中的像素位置坐标。

8.根据权利要求6或7所述的云端服务器，其特征在于，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：根据所述周边图像信息获取电子地图实际的路径方向。

9.根据权利要求8所述的云端服务器，其特征在于，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

当所述周边图像信息中不存在标志信息时，获取所述周边图像信息中相邻两帧图像的里程计坐标和里程计方向；

根据所述相邻两帧图像的里程计坐标确定所述相邻两帧图像之间的距离；

根据所述里程计方向和路径方向获取矫正方向；

根据所述相邻两帧图像之间的距离和矫正方向获取所述相邻两帧图像在电子地图中所对应的像素位置坐标。

10.根据权利要求6、7或9任一项所述的云端服务器，其特征在于，所述处理器被配置有处理器能够执行的操作指令，以执行如下操作：

将所述周边环境信息与所述建筑物在所述电子地图中的像素位置坐标进行匹配并进行指纹库训练；

根据所述指纹库获取所述周边环境信息与像素位置坐标之间的对应关系；

根据所述对应关系对任意像素位置坐标中的周边环境信息进行标注。

11.一种信息标注系统，其特征在于，所述系统包括权利要求6至10任一项所述的云端服务器和采集装置，所述采集装置用于采集建筑物周边图像信息和周边环境信息，并将所述周边图像信息和周边环境信息发送至云端服务器。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：显示器，存储器，一个或多个处理器；以及一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器中，并被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个模块包括用于执行权利要求1至5中任一所述方法中各个步骤的指令。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1至5任一项所述的方法中各个步骤。

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