CN108917744A - 一种基于gps和街景数据库的准确三维定位方法 - Google Patents

一种基于gps和街景数据库的准确三维定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，包括建立街景数据库，并基于街道信息对数据库进行区划，得到多个的小数据库，上传至云端；每个小数据库进行特征提取，进而使每个小数据库包括多个特征点；基于所处位置的GPS定位信息，确定基本位置信息，并将该位置信息反馈至云端的数据库中，在数据库中进行识别后确定所属的小数据库；获取所处位置的特征对象，小数据库中进一步搜索，将与所处位置的特征对象有关的特征点进行标记，获取基本的三维定位信息；根据标记的特征点进行分析，获取准确的三维位置信息，进而确定准确的位置。本发明能实现位置信息与定位人的交互式对接，从而极大地减少单独GPS定位带来的误差，提高定位准确度。

Description

一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法
技术领域
本发明涉及GPS三维定位领域，尤其涉及一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法。
背景技术
随着城市的发展的圈层式进行，城市街道面貌日新月异，这种发展给人民的生活质量带来了提升，同时也给人们的出行带来了较大的困扰。即使现在的电子产品通信技术已经很先进，GPS定位已经较为准确，但两个不熟悉地形和周围环境的人或者其中有一位不熟悉的人在进行位置信息的交流时，也会出现很大的障碍。比如，两人进行位置交互时平台智能端(如手机等)呈现的仍为二维的位置信息，无法准确的将所处位置进行三维展现，且该位置信息极大的受控于GPS的信号强弱以及定位准确度，很大程度上会出现定位偏差和定位不准的情况。即使定位相对准确，在误差允许的范围内，也可能出现定位位置在高楼大厦的另一边，桥上和桥下这种可能会出现空间地理的错动这种情况等，这样的问题较大的困扰着人们的出行，也是现今位置定位研究的难点。
全球定位系统(GPS)如今发展迅速，应用范围广，覆盖率高，几乎每一个智能设备端(如手机)都含有GPS，它能将用户的地理位置信息实时的反映在手机上。GPS能为用户提供较为准确的地理位置信息，目前民用的定位精度可在10m以内，具有重要的参考价值，很大程度的方便了人们的出行。但同时该系统在应用中也存在一定的问题，在现今复杂的城市结构中，10m的误差对位置的识别可能会产生较大的差异；系统的定位信号的强弱极大的影响了定位的准确性；在两人进行位置共享时只能呈现二维的位置信息等。这些不足都限制了GPS的准确定位。
随着城市交通和出行的发展，街景作为一个新的三维位置参考体系呈现在人们的面前，能准确的反映街道周围的街景信息。街道组成了城市的框架，城市居民无论所处城市框架中的何处，都有相应的街道与之对应。现有的激光雷达技术和遥感技术基本已实现城市道路街道的全覆盖，即街景数据库已基本建立完成。
大数据的发展给信息的处理和整合带来了极大的发展，数据库的建立和数据挖掘技术在如今的海量数据时代扮演着越来越重要的角色，涉及各个行业和研究领域。在已有的技术手段上，街景的数据库已基本建成，并已用于生活中的日常，在基于GPS定位的基础下，对附近相邻街区的街景数据库进行调用，将海量数据区划到了一个小样本数据库。
云计算和大数据是相辅相成的，大数据的处理需要特殊的技术手段，云计算刚好可以满足这种需求。云计算可以实现对可配置的计算资源的共享，这种资源可以快速的被提供，只需要投入很少的管理工作和成本。同时在面对相对复杂和数据库样本较大的资源面前，“云”端能赋予用户前所未有的计算能力，使得数据挖掘能很快的得出结果，为人们所利用。
用户通过照片的拍摄和数据库的对比可以得到特征方向，但是特征距离还不能反映出来，要实现准确的三维定位，必须计算出对应的特征距离。特征距离可以通过多点交汇的方法在云端计算出来，并呈现出三维位置信息，用户根据拟确定的位置信息，确定所处方位。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种三维定位，共享位置信息准确的基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法。
本发明的实施例提供一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，包括以下步骤：
S1.建立街景数据库，并基于街道信息对数据库进行区划，得到多个的小数据库，上传至云端；
S2.对步骤S1得到每个小数据库进行特征提取，进而使每个小数据库包括多个特征点；
S3.基于所处位置的GPS定位信息，确定基本位置信息，并将该位置信息反馈至云端的数据库中，在数据库中进行识别后确定所属的小数据库；
S4.获取所处位置的特征对象，并上传至云端，在步骤S3确定的小数据库中进一步搜索，将与所处位置的特征对象有关的特征点进行标记，获取基本的三维定位信息；
S5.根据标记的特征点进行分析，获取准确的三维位置信息，进而确定准确的位置。
进一步，所述步骤S1中，街景数据库中的数据来自于遥感技术、激光雷达技术或已有街景数据信息。
进一步，所述步骤S2中，特征提取包括文字、建筑轮廓和图像的提取。
进一步，所述步骤S3中，GPS定位信息通过手机中的定位系统获得。
进一步，所述步骤S4中，所处位置的特征对象通过拍摄获得，以拍摄的照片作为所处位置的特征对象上传至云端。
与现有技术相比，本发明方法可以有效的呈现定位人的三维位置信息，操作简单，能实现位置信息与定位人的交互式对接，从而极大地减少单独GPS定位带来的误差，提高定位准确度。
附图说明
图1是本发明一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法的一流程图。
图2是本发明一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法中进行数据库处理的一流程图。
图3是本发明一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法中进行定位一流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1-3，本发明的实施例提供了一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，包括以下步骤：
S1.建立街景数据库，街景数据库中的数据来自于遥感技术、激光雷达技术或已有街景数据信息，基于街道信息对数据库进行区划，得到多个的小数据库，上传至云端，方便提取调用；
S2.对步骤S1得到每个小数据库进行特征提取，特征提取包括文字、建筑轮廓和图像的提取，进而使每个小数据库包括多个特征点；
S3.基于所处位置的GPS定位信息，GPS定位信息通过手机中的定位系统获得，确定基本位置信息，并将该位置信息反馈至云端的数据库中，在数据库中进行识别后确定所属的小数据库；
由于GPS定位信息在目前双方定位人呈现的为二维的位置数据信息，且GPS定位的误差在位置共享的过程中，是限制双方联系人最主要的障碍。目前的位置共享方式只能进行语音和文字的交互，还没有图片模块的纠偏模式，因此这种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法正是解决该类二维GPS误差障碍。
S4.获取所处位置的特征对象，所处位置的特征对象通过拍摄获得，以拍摄的照片作为所处位置的特征对象上传至云端，在步骤S3确定的小数据库中进一步搜索，将与所处位置的特征对象有关的特征点进行标记，获取基本的三维定位信息；
S5.根据标记的特征点进行分析，获取准确的三维位置信息，进而确定准确的位置。
本发明方法可以有效的呈现定位人的三维位置信息，操作简单，能实现位置信息与定位人的交互式对接，从而极大地减少单独GPS定位带来的误差，提高定位准确度。
实施例1
选择现今应用十分广泛的打车软件为基础背景。在现今的打车软件中，车主与乘客的交流通常为语音和文字的交流，在现有的技术上，这种基于GPS定位和人物描述的定位的方式有着很大的不便之处，如GPS定位信息不准确；人物描述不清晰等给定位的双方带来理解不便，不能准确的进行位置信息的交互。
本实施例中，这种基于GPS和街景数据库的准确定位方法主要应用于打车软件的准确信息交互，以下以打车软件车主寻找乘客为例。
软件平台对街景数据的采集和处理。首先获取街景数据库，将街景数据库根据道路的形成分布进行分区，获得块状的街景数据库。对获得的分区块状街景数据进行特征提取，包括文字、建筑轮廓、图像的的提取，获得特征街景数据库。
在基于乘客已有GPS定位基础上，将所属位置与平台存储在云端的街景数据库进行匹配调用，选取定位信息附件的街景小样本数据以备特征匹配。
乘客选取具有标识意义的特征点进行拍摄，并将图片上传至客户端，以照片为输入源，软件平台在云端对在GPS定位获取得小样本街景数据上进行特征点的识别，得出乘客的大概方位，乘客可以根据云端呈现的三维位置进行选择，校准目前所处位置，若周围地形结构比较复杂，可选取多个特征点进行定位，选取所处位置，进行准确定位。
主要包括以下步骤：
街景数据库的建立。基于遥感技术和激光雷达技术或现有的街景信息数据，建立起街景数据库。在数据库的建立过程中，基于街道信息对数据库进行区划，上传至云端，方便使用时调用。
街景数据库的特征化处理。在得到区划后的数据库后，为了后续调用识别的需要，对数据库进行特征提取，包括街景数据中文字、建筑轮廓、图像等方便的提取，这样在区划后的小样本数据库中，就形成了众多的特征点，可以与用户提供的信息进行对比匹配，得到相对准确的位置信息。
街景数据库的调用。基于已有的GPS定位信息，确定定位人的基本位置，将该位置信息反馈至数据库中，识别之后，对相关附近街景信息进行调用。
位置信息的基本确定。用户对周围具有识别意义的对象进行拍摄，以照片信息作为输入源将该信息上传至客户云端，在现有的云计算技术基础上，具有特征的小样本数据信息能很快被识别出来，并在街景数据库已有信息中进行标记。
位置信息的准确确定。用户在标记的街景数据中进行选择，确定自身所处的准确位置，若周围环境信息比较复杂，可以拍摄周围其余标志对象进行多点定位，最终确定准确位置，呈现在智能客户端上，方便用户间的信息传递和交流。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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 (5)

1.一种基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.建立街景数据库，并基于街道信息对数据库进行区划，得到多个的小数据库，上传至云端；
S2.对步骤S1得到每个小数据库进行特征提取，进而使每个小数据库包括多个特征点；
S3.基于所处位置的GPS定位信息，确定基本位置信息，并将该位置信息反馈至云端的数据库中，在数据库中进行识别后确定所属的小数据库；
S4.获取所处位置的特征对象，并上传至云端，在步骤S3确定的小数据库中进一步搜索，将与所处位置的特征对象有关的特征点进行标记，获取基本的三维定位信息；
S5.根据标记的特征点进行分析，获取准确的三维位置信息，进而确定准确的位置。
2.根据权利要求1所述的基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，其特征在于，所述步骤S1中，街景数据库中的数据来自于遥感技术、激光雷达技术或已有街景数据信息。
3.根据权利要求1所述的基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，其特征在于，所述步骤S2中，特征提取包括文字、建筑轮廓和图像的提取。
4.根据权利要求1所述的基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，GPS定位信息通过手机中的定位系统获得。
5.根据权利要求1所述的基于GPS和街景数据库的准确三维定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，所处位置的特征对象通过拍摄获得，以拍摄的照片作为所处位置的特征对象上传至云端。
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