CN108955673A - 一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法，其方法包括：获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；获取导航地图，拍摄采集得到环境图像数据；根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息，后显示所述导航定位信息。本发明实现提升定位精准度，且提升用户行进安全的目的。

Description

一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法

技术领域

本发明涉及移动智能设备领域，尤指一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法。

背景技术

随着城市规模的不断扩大，以及人们活动范围的不断增加，在很多时候人们所处的位置或环境都不是自己所熟悉的区域。所以，及时的辨别方向，快速确定出到目的地的路线，就显得越来越重要。

现有的技术中，通常可以利用具有GPS定位功能的智能手机，智能手表等智能可穿戴设备作为导航工具，然而，通过智能手机，智能手表等智能可穿戴设备进行导航时，用户在行进过程中，需要用户经常低头查看导航指引，在很多情况下，例如，用户在步行中或者跑步中时，如果用户频繁的查看导航指引，一是注意力分散，进而造成用户在行进过程中的安全隐患。二是GPS信号极易受到天气或者路过碰到的遮蔽物等外界因素干扰导致定位精度，无法精准为用户导航，影响使用体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法，实现提升定位精准度，且提升用户行进安全的目的。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种头戴式智能穿戴设备，包括：

数据获取单元，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

环境图像采集单元，拍摄采集得到环境图像数据；

导航地图获取单元，获取导航地图；

处理单元，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

显示单元，显示所述导航定位信息。

进一步的，所述处理单元包括：

确定模块，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

进一步的，所述处理单元还包括：

特征点获取模块，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

进一步的，所述计算模块，当所述定位信息为GPS信息时，根据使用卫星数量，GPS信号质量，GPS信号精度强弱度中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

所述计算模块，当所述定位信息为惯性导航信息时，根据惯性导航传感器的精度，惯性导航传感器所在定位装置的运动模式下的运动数据中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

所述计算模块，当所述定位信息为WIFI信息时，根据WIFI信号质量，WIFI信号发射源中的任意一种或者多种确定WIFI信息对应的定位位置的置信度。

本发明还提供一种定位系统，包括：手携式智能穿戴设备，头戴式智能穿戴设备；所述手携式智能穿戴设备包括：数据获取单元，第一处理单元和第一通信单元；所述头戴式智能穿戴设备包括：第二通信单元，环境图像采集单元，导航地图获取单元，第二处理单元和显示单元；

所述数据获取单元，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

所述第一处理单元，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

所述第一通信单元，发送第一位置信息至所述第二通信单元；

所述第二通信单元，接收所述第一位置信息；

所述环境图像采集单元，拍摄采集得到环境图像数据；

所述导航地图获取单元，获取导航地图；

所述第二处理单元，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

所述显示单元，显示所述导航定位信息。

进一步的，所述第一处理单元包括：

确定模块，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

进一步的，所述第二处理单元包括：

特征点获取模块，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

本发明还提供一种基于图像和定位参考数据的定位方法，包括步骤：

获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

获取导航地图，拍摄采集得到环境图像数据；

根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息，后显示所述导航定位信息。

进一步的，所述根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息具体包括：

确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

进一步的，所述根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息具体包括：

查找所述环境图像数据对应的特征点；

将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

通过本发明提供的一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法，能够带来以下至少一种有益效果：

1)本发明获取定位参考数据和环境图像数据，将定位参考数据和环境图像数据，环境图像数据和导航地图进行融合运算得到对应的导航定位信息，通过头戴式智能穿戴设备向用户显示得到的导航定位信息，减少用户低头查看导航指引概率，提升用户行进过程的人身安全。

2)本发明通过定位参考数据结合环境图像数据结合进行定位，互相纠正以达到更精准的定位结果，提升定位精准度，从而提升用户行进过程中的导航使用体验。

3)本发明通过综合各项定位信息进行融合计算，使得各项定位信息能够互相纠正，从而使得融合计算得到的第一位置信息更加贴近符合用户的实际位置，进一步提升定位精准度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种头戴式智能穿戴设备、定位系统及定位方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明头戴式智能穿戴设备的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明头戴式智能穿戴设备的另一个实施例的结构示意图；

图3是本发明头戴式智能穿戴设备的另一个实施例的结构示意图；

图4是本发明定位系统的一个实施例的结构示意图；

图5是本发明定位系统的另一个实施例的结构示意图；

图6是本发明定位方法的一个实施例的流程示意图；

图7是本发明定位方法的另一个实施例的流程示意图；

图8是本发明定位方法的另一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明第一实施例，如图1所示，一种头戴式智能穿戴设备100，包括：

数据获取单元110，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

环境图像采集单元120，拍摄采集得到环境图像数据；

导航地图获取单元130，获取导航地图；

处理单元140，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

显示单元150，显示所述导航定位信息。

具体的，本实施例中，数据获取单元110(包括具有GPS定位功能的GPS模块，具有WIFI定位功能的WIFI模块，具有关系惯性导航功能的九轴传感器等惯性传感器中的任意一种或者多种)，环境图像采集单元120(单目相机或者摄像头等具有图像拍摄功能的模块)，导航地图获取单元130(通过无线通信方式从服务器下载储存用户的周围环境的地图)，处理单元140和显示单元150集成于一头戴式智能穿戴设备100上，这种集成有上述单元的定位装置可以但是不限定于智能眼镜，智能头盔。其中，具有GPS定位功能的GPS模块获取到的GPS信息包括但是不限于GPS信号的发射源信息(如卫星名称等)和获取到GPS信号的时间戳，同理，具有WIFI定位功能的WIFI模块获取到的GPS信息包括但是不限于WIFI信号的发射源信息(如无线路由器的名称，MAC地址等)和获取到WIFI信号的时间戳，具有关系惯性导航功能的九轴传感器获取到的惯性导航信息包括但是不限于惯性导航传感器的型号或名称，运动状态信息(如矢量加速度，角速度等等)以及获取到惯性导航信息的时间戳。获取定位参考数据和获取环境图像数据的时间先后顺序不定。

本发明将上述单元集成于一头戴式智能穿戴设备100(如智能眼镜，智能头盔等等)上，通过上述数据获取单元110(GPS模块，WIFI模块，九轴传感器等惯性传感器中的任意一种或者多种)每隔第一预设时间间隔获取定位参考数据(GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息中的任意一种或者多种)，同时，通过上述环境图像采集单元120每隔第二预设时间间隔拍摄获取用户周围环境的环境图像数据，处理单元140将定位参考数据中各项定位信息进行融合运算得到第一位置信息，然后根据第一位置信息、环境图像数据和获取到的导航地图进行融合运算得到对应的导航定位信息，将得到的导航定位信息(包括位置和方位)通过头戴式智能穿戴设备100显示给用户。

本发明获取定位参考数据和环境图像数据，将定位参考数据和环境图像数据，环境图像数据和导航地图进行融合运算得到对应的导航定位信息，通过头戴式智能穿戴设备100向用户显示得到的导航定位信息，避免因天气或者遮蔽物等外界因素干扰引起的定位不准确的问题，由于能够在定位参考数据出现定位跑偏的情况下，通过定位参考数据结合环境图像数据结合进行定位，互相纠正以达到更精准的定位结果，提升定位精准度，从而提升用户行进过程中的导航使用体验。

此外，由于将上述单元集成于头戴式智能穿戴设备100上，能够用户使用头戴式智能穿戴设备100进行导航寻找路线时，使得用户在行进过程(跑步或者行走或者骑行或者驾驶)中不需要用户低头查看导航指引，减少用户低头查看导航指引的频率，从而减少用户行进过程中注意力分散的现象，提升用户行进安全。

本发明第二实施例，如图2所示，本实施例是上述第一实施例的优化实施例，与上述第一实施例相比，改进之处在于，所述处理单元140包括：

确定模块141，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块142，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块143，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块144，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

具体的，因为每一项定位信息对应的干扰因素可能不同，导致每一项定位信息对应的定位位置的准确度一般而言是不同的，因此在确定各项定位信息分别对应的定位位置后，需要根据定位信息的来源的可信度进行判断从而计算得到各项定位信息分别对应的定位位置的置信度，一般而言，置信度越高的定位信息的准确度越高，因此计算得到定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度后，根据各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系计算得到各项定位信息分别对应的定位位置的权重值，从而根据各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息，这样综合各项定位信息进行融合计算，由于GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息相互之间能够互相纠正，从而使得融合计算得到的第一位置信息更加贴近符合用户的实际位置，而第一位置信息的准确度越高，使得后续将第一位置信息结合环境图像数据综合定位得到的导航定位信息更加精准，进一步提升定位精准度，从而提升用户行进过程中的导航使用体验。

示例性的，由于加速度传感器，陀螺仪等惯性导航传感器随时间的延长而积累误差，导致定位误差随时间延长而迅速增长的问题，而由于GPS信号的反射与折射造成信号传播时间的误差引起的多路径问题，使得GPS定位有误差，因此结合惯性导航信息，GPS信息进行融合定位，即GPS模块和惯性导航传感器依据时间戳依据GPS信号质量首先判断GPS信息对应的定位位置的可信度，然后对应时间戳内的手腕穿戴式设备获取的惯性导航传感器的数据值，通过预先建立的滤波器，运动算法结算模型，得到筛除用户手腕移动距离后的身体的移动距离，再依据已知的前一时刻对应的定位位置，获得惯性导航信息对应的的定位位置及其可信度，然后依据GPS信息对应的定位位置及其可信度，遵循一个加权比例，将惯性导航信息对应的的定位位置及其可信度，以及GPS信息对应的定位位置及其可信度进行融合运算得到第一位置信息，这样就能够互补达到精准快速的定位效果，提升用户的使用体验。依次类推，定位参考数据中其他的定位信息组合得到的第一位置信息在此不再一一赘述。

本发明第三实施例，如图3所示，本实施例是上述第一或第二实施例的优化实施例，与上述第一或第二实施例相比，改进之处在于，所述处理单元140还包括：

特征点获取模块145，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块146，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块147，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

具体的，通过摄像头等获取用户行进过程中的用户周围的环境图像数据，对采集到的环境图像数据进行图像处理(如图像灰度变换、图像分割、图像去噪)，从图像处理后的环境图像数据中提取特征点，然后将查找得到的特征点与导航地图进行特征点比对，从而识别定位出用户所在的区域范围，但是识别定位出第二位置信息表明的是用户的所在区域，因此无法准确的定位出用户所在位置，此时，通过定位参考数据(GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息中的任意一种或多种)得到用户所在的第一位置信息，然后将第一位置信息与第二位置信息进行融合计算得到用户所在位置。

本发明通过环境图像数据的特征点对定位进行补充，利用图像特征点的位置偏移结合定位参考数据进行结合定位，降低GPS模块，WIFI模块或者惯性导航传感器因为外界因素引起的定位误差，及时借助图像特征点进行匹配定位，从而提升定位的精准度。此外，不需要对用户行进过程中的环境景物进行图像识别，只需要将实时获取的环境图像数据与导航图像进行特征比对就能够定位识别出用户所在区域范围，从而降低了定位复杂度，减少定位识别的效率。

示例性的，用户在跑步、步行、骑行、驾驶等过程中，由于用户姿态可能随着上述运动进行改变，使得具有定位功能的智能穿戴设备因为用户姿态的变化导致测量得到的惯性导航信息可能有误差，因此，需要事先通过判断用户佩戴具有定位功能的智能穿戴设备的动作姿态，然后再融合到实时获取的惯性导航信息进行计算，从而进一步提升定位的准确度。

组合导航定位将获得的定位参考数据对应的绝对位置信息和通过环境图像数据与导航地图匹配获得的相对位置信息进行融合，防止由于GPS模块，WIFI模块或者惯性导航传感器受到遮蔽物等外界因素干扰弱造成的定位精度不高或者定位位置丢失的问题，另外，通过第一位置信息和第二位置信息的融合，可以相互之间进行偏差校正，在提高定位可靠性的基础上，同时提高定位精度。

本发明第四实施例，如图4所示，一种定位系统，包括：手携式智能穿戴设备2000，头戴式智能穿戴设备1000；所述手携式智能穿戴设备2000包括：数据获取单元2100，第一处理单元2200和第一通信单元2300；所述头戴式智能穿戴设备1000包括：第二通信单元1100，环境图像采集单元1200，导航地图获取单元1300，第二处理单元1400和显示单元1500；

所述数据获取单元2100，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

所述第一处理单元2200，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

所述第一通信单元2300，发送第一位置信息至所述第二通信单元1100；

所述第二通信单元1100，接收所述第一位置信息；

所述环境图像采集单元1200，拍摄采集得到环境图像数据；

所述导航地图获取单元1300，获取导航地图；

所述第二处理单元1400，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

所述显示单元1500，显示所述导航定位信息。

具体的，数据获取单元2100(包括具有GPS定位功能的GPS模块，具有WIFI定位功能的WIFI模块，具有关系惯性导航功能的九轴传感器等惯性传感器中的任意一种或者多种)，环境图像采集单元1200(单目相机或者摄像头等具有图像拍摄功能的模块)，导航地图获取单元1300(通过无线通信方式从服务器下载储存用户的周围环境的地图)。其中，具有GPS定位功能的GPS模块获取到的GPS信息包括但是不限于GPS信号的发射源信息(如卫星名称等)和获取到GPS信号的时间戳，同理，具有WIFI定位功能的WIFI模块获取到的GPS信息包括但是不限于WIFI信号的发射源信息(如无线路由器的名称，MAC地址等)和获取到WIFI信号的时间戳，具有关系惯性导航功能的九轴传感器获取到的惯性导航信息包括但是不限于惯性导航传感器的型号或名称，运动状态信息(如矢量加速度，角速度等等)以及获取到惯性导航信息的时间戳。

本发明将上述数据获取单元2100，第一处理单元2200和第一通信单元2300集成于一手携式智能穿戴设备2000(如智能手机，智能手表，智能手环等等)上，将上述第二通信单元1100，环境图像采集单元1200，导航地图获取单元1300，第二处理单元1400和显示单元1500集成于一头戴式智能穿戴设备1000(如智能眼镜，智能头盔等等)上，通过设于手携式智能穿戴设备2000的数据获取单元2100(GPS模块，WIFI模块，九轴传感器等惯性传感器中的任意一种或者多种)每隔第一预设时间间隔获取定位参考数据(GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息中的任意一种或者多种)，设于手携式智能穿戴设备2000的第一处理单元2200从数据获取单元2100获取需要的定位参考数据，与定位参考数据中各项定位信息进行融合运算得到第一位置信息，然后通过设于手携式智能穿戴设备2000的第一通信单元2300将第一处理单元2200融合运算得到的第一位置信息传输至设于头戴式智能穿戴设备1000的第二通信单元1100，通过设于头戴式智能穿戴设备1000的环境图像采集单元1200每隔第二预设时间间隔拍摄获取用户周围环境的环境图像数据，通过设于头戴式智能穿戴设备1000的第二处理单元1400从环境图像采集单元1200获取需要的环境图像数据，并从第二通信单元1100获取需要的第一位置信息，根据第一位置信息、环境图像数据和获取到的导航地图进行融合运算得到对应的导航定位信息，然后，通过设于头戴式智能穿戴设备1000的显示单元1500，将得到的导航定位信息显示给用户。

本发明避免因天气或者遮蔽物等外界因素干扰引起的定位不准确的问题，由于能够在定位参考数据出现定位跑偏的情况下，通过定位参考数据结合环境图像数据结合进行定位，互相纠正以达到更精准的定位结果，提升定位精准度，从而提升用户行进过程中的导航使用体验。

此外，由于将显示导航定位信息的显示单元1500集成于头戴式智能穿戴设备1000上，能够用户使用头戴式智能穿戴设备1000进行导航寻找路线时，使得用户在行进过程(跑步或者行走或者骑行或者驾驶)中不需要用户低头查看导航指引，减少用户低头查看导航指引的频率，从而减少用户行进过程中注意力分散的现象，提升用户行进安全。此外，通过增强现实技术将手携式智能穿戴设备2000与具有增强显示功能的头戴式智能穿戴设备1000相结合，能够在在解放用户双手的同时，实现多种不同的智能化功能，非常便于用户进行操作和使用，优选的，手携式穿戴设备如智能手机，智能手表等自带有具有GPS定位功能的GPS模块，具有WIFI定位功能的WIFI模块，具有关系惯性导航功能的九轴传感器等惯性传感器，因此，相对于上述第一至第四实施例而言，本技术方案不需要在头戴式智能穿戴设备1000上另外增设具有上述功能的硬件，从而节省硬件成本，具有良好的应用前景。

示例性的，如图5所示，智能手表1内的GPS传感器11通过与卫星通讯实现智能手表1的实时定位，智能手表1内的9轴运动传感器12能够推导出用户移动的姿态，步频，步幅，然后在智能手表1内的CPU13进行融合运算，每1秒可以得到1个第一位置信息，然后通过智能手表1内的无线收发器14(如低功耗的蓝牙通信模块)将第一位置信息通过无线收发器14传递给设于智能眼镜2上的无线收发器24，智能眼镜2通过眼球的追踪功能，使用摄像头21进行拍照控制，以便实时自动拍照得到不同时刻的环境图像数据，智能眼镜2内的CPU22将环境图像数据和智能眼镜2内的储存器23储存的导航地图进行特征匹配，结合智能手表1通过无线收发器14传递至无线收发器24的第一位置信息进行融合运算得到此刻用户所在的导航定位信息，得到导航定位信息后，智能眼镜2可以将需要显示的导航定位信息投影显示给用户。

本发明第五实施例，本实施例是上述第四实施例的优化实施例，与上述第四实施例相比，改进之处在于，所述第一处理单元2200包括：

确定模块，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

具体的，本实施例是上述装置实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第二实施例，在此不再一一赘述。

本发明第六实施例，本实施例是上述第四或第五实施例的优化实施例，与上述第四或第五实施例相比，改进之处在于，所述第二处理单元1400包括：

特征点获取模块，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的装置实施例，具体效果参见上述第四实施例，在此不再一一赘述。

本发明第七实施例，本实施例是上述第二或第五实施例的优化实施例，与上述第二或第五实施例相比，改进之处在于，包括：

所述计算模块，当所述定位信息为GPS信息时，根据使用卫星数量，GPS信号质量，GPS信号精度强弱度中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

具体的，在本实施例中，GPS信息对应的定位位置的置信度与使用卫星数量，GPS信号质量，GPS信号精度强弱度有关。使用卫星个数越多，该GPS信息对应的定位位置的置信度越高；GPS信号精度强弱度越小，该GPS信息对应的定位位置的置信度越高；GPS信号质量越高，该GPS信息对应的定位位置的置信度越高。

所述计算模块，当所述定位信息为惯性导航信息时，根据惯性导航传感器的精度，惯性导航传感器所在定位装置的运动模式下的运动数据中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

具体的，在本实施例中，惯性导航信息对应的定位位置的置信度与使用的惯性导航传感器的精度，惯性导航传感器所在定位装置的运动模式下的运动数据变化幅度有关。惯性导航传感器的精度越高，该惯性导航信息对应的定位位置的置信度越高；惯性导航传感器所在定位装置的运动模式下的运动数据变化幅度越低，该惯性导航信息对应的定位位置的置信度越高。示例性的，用户携带设有惯性导航传感器的定位装置行进过程中，假设用户正处于步行状态，如果测量得到的运动数据是在1秒内由1m/s变化为5m/s则该时间段内惯性导航信息对应的定位位置的置信度较低；还例如，用户在进行剧烈运动时，进行剧烈运动的时间段内通过惯性导航传感器得到的惯性导航信息对应的定位位置的置信度较低。

所述计算模块，当所述定位信息为WIFI信息时，根据WIFI信号质量，WIFI信号发射源中的任意一种或者多种确定WIFI信息对应的定位位置的置信度。

具体的，WIFI信息对应的定位位置的置信度与WIFI信号质量，WIFI信号发射源有关。WIFI信号质量越高，该WIFI信息对应的定位位置的置信度越高；WIFI信号发射源越可靠稳定，该WIFI信息对应的定位位置的置信度越高。示例性的，如果WIFI信号的发射源是非移动无线设备发射的，例如开启热点功能发射无线WIFI信号的手机时，根据该非移动无线设备发射的WIFI信号得到的WIFI信息所对应的定位位置的置信度较低。

本发明第八实施例，如图6所示，一种基于图像和定位参考数据的定位方法，包括：

S100获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

S200根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

S300获取导航地图，拍摄采集得到环境图像数据；

S400根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息，后显示所述导航定位信息。

具体的，本实施例是上述装置实施例对应的系统实施例，可以先执行步骤S100-S200之后，再执行步骤S300，也可以先执行步骤S300之后，再执行步骤S100-S200，还可以S100与S300同时执行。具体效果参见上述第一或第四实施例，在此不再一一赘述。

本发明第九实施例，如图7所示，本实施例是上述第八实施例的优化实施例，与上述第八实施例相比，改进之处在于，所述S200根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息具体包括：

S210确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

S220计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

S230根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

S240根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的装置实施例，具体效果参见上述第二实施例，在此不再一一赘述。

本发明第十实施例，如图8所示，本实施例是上述第八或第九实施例的优化实施例，与上述第八或第九实施例相比，改进之处在于，所述S400根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息具体包括：

S410查找所述环境图像数据对应的特征点；

S420将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

S430根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的装置实施例，具体效果参见上述第三实施例，在此不再一一赘述。

优选的，还可在上述第二实施例的基础上，或者第五实施例的基础增设删除模块，通过删除模块，删除低于置信度阈值的所述计算模块计算得到的置信度。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种头戴式智能穿戴设备，其特征在于，包括：

数据获取单元，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

环境图像采集单元，拍摄采集得到环境图像数据；

导航地图获取单元，获取导航地图；

处理单元，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

显示单元，显示所述导航定位信息。

2.根据权利要求1所述的头戴式智能穿戴设备，其特征在于，所述处理单元包括：

确定模块，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

3.根据权利要求1或2项所述的定位系统，其特征在于，所述处理单元还包括：

特征点获取模块，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

4.根据权利要求2所述的头戴式智能穿戴设备，其特征在于：

所述计算模块，当所述定位信息为GPS信息时，根据使用卫星数量，GPS信号质量，GPS信号精度强弱度中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

所述计算模块，当所述定位信息为惯性导航信息时，根据惯性导航传感器的精度，惯性导航传感器所在定位装置的运动模式下的运动数据中的任意一种或者多种确定GPS信息对应的定位位置的置信度：

所述计算模块，当所述定位信息为WIFI信息时，根据WIFI信号质量，WIFI信号发射源中的任意一种或者多种确定WIFI信息对应的定位位置的置信度。

5.一种定位系统，其特征在于，包括：手携式智能穿戴设备，头戴式智能穿戴设备；所述手携式智能穿戴设备包括：数据获取单元，第一处理单元和第一通信单元；所述头戴式智能穿戴设备包括：第二通信单元，环境图像采集单元，导航地图获取单元，第二处理单元和显示单元；

所述数据获取单元，获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

所述第一处理单元，根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

所述第一通信单元，发送第一位置信息至所述第二通信单元；

所述第二通信单元，接收所述第一位置信息；

所述环境图像采集单元，拍摄采集得到环境图像数据；

所述导航地图获取单元，获取导航地图；

所述第二处理单元，根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息；

所述显示单元，显示所述导航定位信息。

6.根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述第一处理单元包括：

确定模块，确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算模块，计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

转换模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

第一处理模块，根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

7.根据权利要求5或6所述的定位系统，其特征在于，所述第二处理单元包括：

特征点获取模块，查找所述环境图像数据对应的特征点；

匹配模块，将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

第二处理模块，根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。

8.一种基于图像和定位参考数据的定位方法，其特征在于，包括步骤：

获取定位参考数据；所述定位参考数据包括如下各项定位信息中的任意一种或多种：GPS信息、惯性导航信息、WIFI信息；

根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息；

获取导航地图，拍摄采集得到环境图像数据；

根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息，后显示所述导航定位信息。

9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述定位参考数据中各项定位信息，确定得到第一位置信息具体包括：

确定所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置；

计算所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度；

根据所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的置信度之间的比例关系，得到所述定位参考数据中各项定位信息分别对应的定位位置的权重值；

根据所述定位参考数据中各项定位信息对应的定位位置及定位位置的权重值，确定第一位置信息。

10.根据权利要求8或9所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息，所述环境图像数据与所述导航地图得到对应的导航定位信息具体包括：

查找所述环境图像数据对应的特征点；

将所述特征点与所述导航图像进行比对得到第二位置信息；

根据第一位置信息和第二位置信息，确定每一时刻对应的导航定位信息。