CN110019628B - 定位方法、移动终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法、移动终端及计算机可读存储介质，所述定位方法包括以下步骤：采集待测位置的视频；根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征；将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器；接收所述定位服务器返回的位置信息并将所述位置信息作为所述待测位置的定位结果。与现有技术中通过WiFi信号的参数作为位置指纹实现定位相比，本发明是将光线特征和位置特征作为待测位置的位置指纹来实现定位的，其不会受到室内环境的影响，提高了定位精度，且能够对所有位置进行定位，用户体验较好。

Description

定位方法、移动终端及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种定位方法、移动终端及计算机可读存储介质。

背景技术

室内环境下的定位一直是一个较大的问题，这是因为室内环境中，信号存在严重衰减和多径效应，通用的室外定位设施(比如GPS)并不能在建筑物内有效地工作，GPS只能指出移动设备位于哪一个建筑物，但无法定位到更精确的室内位置。为了实现室内环境的定位，人们提出了位置指纹这一概念。位置指纹，是指把实际环境中的位置和某种“指纹”联系起来，一个位置对应一个独特的指纹，这个指纹可以是单维或多维的，比如待定位设备正在接收或者发送信息，那么指纹可以是这个信息中的一个特征或多个特征。

目前室内定位最成熟的技术是利用WiFi信号的信号强度、信号到达角度或信号到达时间作为位置指纹，在进行定位时通过检测当前位置的信号强度、信号到达角度或信号到达时间来识别当前位置。然而，该定位方法存在以下问题：由于室内环境较为复杂，通过信号强度、信号到达角度或信号到达时间进行定位时定位精度不高；对于室内环境下无WIFI信号的位置无法实现定位，用户体验不好。

因此，有必要提供一种定位方法、移动终端及计算机可读存储介质来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种定位方法、移动终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中室内定位方法精度不高、某些位置无法定位、用户体验不好的技术问题。

首先，为实现上述目的，本发明提供一种定位方法，所述定位方法包括以下步骤：

采集待测位置的视频；

根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征；

将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器；

接收所述定位服务器返回的位置信息，并将所述位置信息作为所述待测位置的定位结果。

可选地，所述根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：

对所述视频进行分帧处理以得到一图像集合，其中所述图像集合中包括多帧图像；

从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征。

可选地，所述从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：

对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据；

从所述频域数据中分离出高频数据并将所述高频数据作为所述待测位置的位置特征，从所述频域数据中分离出低频数据并将所述低频数据作为所述待测位置的光线特征。

可选地，所述对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据的步骤之前还包括：

对所述图像集合内的各帧图像进行伸缩变换以将所述图像变换为标准尺寸的图像；

所述对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据的步骤具体为：

对标准尺寸的所述图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据。

可选地，所述将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器的步骤包括：

将所述光线特征作为私钥、通过预设加密算法对所述位置特征进行加密；

将所述光线特征和加密后的位置特征以及公钥上传至所述定位服务器。

可选地，所述位置信息包括位置名称以及客户端移动方向，所述接收所述定位服务器返回的位置信息的步骤之前还包括：

所述定位服务器根据所述位置特征从所述预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称；

所述定位服务器根据所述光线特征从所述预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。

可选地，所述采集待测位置的视频的步骤之前还包括：

通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据；

根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理，从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征；

将所述光线特征和位置特征作为对应位置的标准位置指纹数据，获取各个位置的位置名称，建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系，其中各个位置的标准位置指纹数据以及所述映射关系形成所述预设数据库。

可选地，所述采集待测位置的视频的步骤之前还包括：

存储预先设置的标准拍摄参数，并通过所述标准拍摄参数设置相机以采集待测位置的视频。

同时，本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的定位程序，所述定位程序被所述处理器执行时实现如上所述的定位方法的步骤。

此为，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有定位程序，所述定位程序被执行时实现如上所述的定位方法的步骤。

相较于相关技术，本发明所提出的定位方法、移动终端及计算机可读存储介质，在进行位置定位时，首先采集待测位置的视频，然后根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征，之后将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器，所述定位服务器会根据所述位置特征和光线特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置信息并返回至移动终端，其中定位服务器返回的所述位置信息即为所述待测位置的定位结果，与现有技术中通过WiFi信号的参数作为位置指纹实现定位相比，本发明是将光线特征和位置特征作为待测位置的位置指纹来实现定位的，其不会受到室内环境的影响，提高了定位精度，且能够对所有位置进行定位，解决了室内环境下无WIFI信号的位置无法实现定位的技术问题，用户体验较好。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图；

图3为本发明定位方法第一实施例的实施流程示意图；

图4为本发明定位方法第二实施例的实施流程示意图；

图5为本发明定位程序第一实施例的功能模块示意图；

图6为本发明定位程序第二实施例的功能模块示意图；

图7为开启定位APP后移动终端显示界面一实施例的示意图；

图8为移动终端与定位服务器进行交互时一实施例的示意图。

附图标记：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-LongTerm Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理信息系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户定位服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving GateWay，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述移动终端100硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。

首先，本发明提出一种定位方法，该定位方法应用于图1至图2所述移动终端。如图3所示，是本发明定位方法第一实施例的实施流程图。在本实施例中，根据不同的需求，图3所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。所述定位方法包括：

步骤S301，采集待测位置的视频。

本实施例中，当用户处于室内环境中，需要对室内环境中的某一位置(后续记为待测位置)进行定位时，首先通过移动终端自带的相机功能对该待测位置进行拍摄，并得到一视频。优选的，该视频为一个短视频，其时长可以为2秒、3秒或其他时间长度。同时，本实施例中为相机预先设置并存储有一标准拍摄参数，当启动相机进行位置定位所需的视频拍摄时，会通过该标准拍摄参数设置相机，以实现通过标准拍摄参数对待测位置进行拍摄。具体的，该标准拍摄参数包括相机拍摄时可设置的一些参数，如相机的光圈、快门、感光度(ISO)以及色温等参数，通过设置标准拍摄参数，可以避免得到的视频中图像被曝光度、快门等影响。此外，本实施例中，为了实现定位功能，在移动终端上安装有定位应用程序，后续将该定位应用程序记为定位APP，用户打开定位APP后，可以利用定位APP上的拍摄框调用移动终端自带的相机功能来拍摄待测位置的视频。请参考图7，图7为开启定位APP后移动终端显示界面一实施例的示意图，如图7所示，当打开定位APP后，定位APP上会显示相机图标，当用户点击该相机图标后，会调用相机功能来进行拍摄。

步骤S302，根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征。

当拍摄得到待测位置的视频后，本发明中定位APP会对该视频进行图像处理，以将用户上传的视频分为光感图像和位置图像，由于定位APP在调用相机时对相机进行了标准拍摄参数设置，因此光感图像将主要受到光线的影响，而位置图像是该待测位置特征的反映，人眼即是利用位置特征进行的定位。通常，光感图像变化较小，其在频域上处于低频区域，而位置图像变化较大，其在频域上处于高频区域，因此将视频中包括的图像变换为频域后可将位置图像和光感图像分开，从而提取出光线特征和位置特征。

具体的，本实施例中根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤具体包括：(1)对所述视频进行分帧处理以得到一图像集合，其中所述图像集合中包括多帧图像；如假设视频包括120帧图像，则将该视频分为120帧图像，然后从该120帧图像组成所述图像集合，此外，在其他优选实施例中，还可以将该120帧图像中相同的一些图像进行删除，由不同的图像组成所述图像集合，以减少不必要的计算量；(2)从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征。更具体的，从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：(21)对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据，其中，倒频谱变换即对功率谱的对数值进行傅立叶逆变换，将复杂的卷积关系变为简单的线性叠加，从而在其倒频谱上可以较容易地识别信号的频率组成分量，便于提取所关心的频率成分；(22)从所述频域数据中分离出高频数据并将所述高频数据作为所述待测位置的位置特征，从所述频域数据中分离出低频数据并将所述低频数据作为所述待测位置的光线特征。此外，为了更好的实现光线特征和位置特征与预设数据库中的数据进行比对，本发明在对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换的步骤之前还包括以下步骤：对所述图像集合内的各帧图像进行伸缩变换以将所述图像变换为标准尺寸的图像，然后对标准尺寸的所述图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据。

需要说明的是，本实施例中通过光线特征可以判断用户拍摄待测位置时的移动方向，即客户端移动方向，这是因为当用户处于不同位置对待测位置进行拍摄时，其采集到的各帧图像会具有不同的亮度信息或其他参数，然后根据视频中多帧图像的亮度信息或其他参数的变化关系可以判断出客户端移动方向。如：假设在商场内，用户对待测位置A进行定位拍摄时，用户处于移动状态，用户由位置1移动到位置2的过程中，待测位置处的光线逐渐变亮，则这一光线变化信息会体现在用户由位置1到位置2的过程中拍摄得到的各帧图像中，通过图像中这一光线变化信息的表征参数即可判断出客户端移动方向。当然，若用户处于静止状态，则无法利用图像中的光线特征来判断出客户端移动方向。

步骤S303，将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器。

本实施例中，用户对待测位置进行定位时，是通过定位服务器实现的，为此，当移动终端采集到待测位置的视频、并对视频进行图像处理而提取出待测位置的光线特征和位置特征后，会将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器，所述定位服务器会从预设数据库中查找与所述光线特征和位置特征匹配的位置信息，并将查找到的位置信息返回至移动终端。其中，所述位置信息包括位置名称以及客户端移动方向，基于此，定位服务器根据所述光线特征和位置特征从预设数据库中查找与所述光线特征和位置特征匹配的位置信息的步骤包括：(1)所述定位服务器根据所述位置特征从所述预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称；(2)根据所述光线特征从所述预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。需要说明的是，位置特征是待测位置最主要的特征，因此，本实施例中主要对位置特征进行匹配，只要能够在预设数据库中查找到与之匹配的数据，即将该结果进行返回，而光线特征主要用于确定客户端移动方向，即使光线特征与预设数据库中的特征不同，也不影响匹配结果。本实施例中，预设数据库中存储有各个位置的标准位置指纹数据，该标准指纹数据中包括相应位置的位置特征和光线特征，且该标准位置指纹数据也是以频域信息的方式存储的，从而定位APP将位置特征和光线特征上传至定位服务器后，定位服务器无需对接收到的数据进行处理，而可以直接与预设数据库中的数据进行匹配，其降低了对定位服务器的硬件要求，提高定位效率。请参考图8，图8为移动终端与定位服务器进行交互时一实施例的示意图，如图8所示，移动终端上的定位APP将待测位置的光线特征和位置特征上传至定位服务器，定位服务器进行匹配查找后返回与所述待测位置对应的位置信息。

步骤S304，接收所述定位服务器返回的位置信息，并将所述位置信息作为所述待测位置的定位结果。由于位置信息包括位置名称和客户端移动方向，因此用户通过位置名称可以快速知道当前所处位置。同时，当利用本发明定位方法分享定位信息时，如用户1向用户2分享其定位结果，则此时用户2可以根据位置名称确定用户1所在位置，同时根据客户端移动方向确定用户1的移动方向，从而更快更好的与用户1汇合。

通过上述步骤S301至S304，本发明定位方法在进行位置定位时，首先采集待测位置的视频，然后根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征，之后将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器，所述定位服务器会根据所述位置特征和光线特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置信息并返回至移动终端，其中定位服务器返回的所述位置信息即为所述待测位置的定位结果，与现有技术中通过WiFi信号的参数作为位置指纹实现定位相比，本发明是将光线特征和位置特征作为待测位置的位置指纹来实现定位的，其不会受到室内环境的影响，提高了定位精度，且能够对所有位置进行定位，解决了室内环境下无WIFI信号的位置无法实现定位的技术问题，用户体验较好。

进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明定位方法的第二实施例。如图4所示，是本发明定位方法第二实施例的实施流程图。在本实施例中，根据不同的需求，图4所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。所述定位方法包括：

步骤S401，通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据，根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理以从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征。

步骤S402，将所述光线特征和位置特征作为对应位置的标准位置指纹数据，获取各个位置的位置名称并建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系，其中各个位置的标准位置指纹数据以及所述映射关系形成所述预设数据库。

其中，步骤S401和步骤S402用于实现预设数据库的建立，发明人经研究发现，很多公共场所在互联网上拥有大量的共享图片(即共享图像数据)，为此，本发明利用爬虫技术从互联网中抓取共享图像数据来建立预设数据库。具体的，根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理，从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征。所述预设方法与图3所示实施例中从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的原理是相同的，其得到的结果也是频域数据，将该频域数据保存在预设数据库中。此外，获取各个位置的位置名称并建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系是为了方便用户快速定位，若当前的待测位置与预设数据库中的某一标准位置指纹数据匹配，则将对应的位置名称返回至客户端。

步骤S403，采集待测位置的视频。

步骤S404，对所述视频进行分帧处理以得到一图像集合，对所述图像集合内的各帧图像进行伸缩变换以将所述图像变换为标准尺寸的图像。

步骤S405，对标准尺寸的所述图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据，从所述频域数据中分离出高频数据并将所述高频数据作为所述待测位置的位置特征，从所述频域数据中分离出低频数据并将所述低频数据作为所述待测位置的光线特征。

步骤S406，将所述光线特征作为私钥、通过预设加密算法对所述位置特征进行加密，并将所述光线特征、加密后的位置特征以及公钥上传至所述定位服务器。

本实施例中，定位APP将光线特征和位置特征上传至服务器之前，会对其进行加密处理，以防止用户位置信息泄露。由于待测位置的位置特征最为重要，因此本实施例中仅对位置特征进行加密处理，而无需对光线特征进行加密，当然在其他实施例中，也可以同时对位置特征和光线特征进行加密。同时，由于光线特征会随用户移动状态而发生变化，其不是唯一不变的，因此本实施例中将光线特征作为加密的私钥，其提高了数据的安全程度。此外，本实施例中预设加密算法为现有技术中常用的加密算法，对其具体实现方式不进行详细说明。

步骤S407，所述定位服务器根据公钥对加密后的位置特征进行解密处理，并根据解密得到的位置特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称，并根据所述光线特征从所述预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。

步骤S408，移动终端接收所述定位服务器返回的所述位置名称和客户端移动方向。

通过上述步骤S401至S408，本发明定位方法通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据来建立预设数据库，其简化了预设数据库的生成过程，无需主动采集各个位置的图像数据；同时，本发明对得到的位置特征利用光线特征进行加密处理，其加密效果更好，提高了数据安全；此外，本发明将待测位置的光线特征和位置特征作为位置指纹，相比信号强度、信号到达角度、或信号到达时间作为位置指纹，其更加独一无二，使得定位结果更加准确，尤其适合大型商场、车站等公共场所的室内定位，同时由于位置特征不会受室内环境以及WiFi信号影响，因此其避免了一些无WIFI信号的定位死角，大大提高了定位的范围，增加了用户体验。

同时，本发明还提出一种移动终端，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的定位程序400。如图5所示，是本发明定位程序400第一实施例的功能模块示意图。在本实施例中，所述定位程序400可以被分割成一个或多个模块，例如，在图5中，所述定位程序400可以被分割成信息视频采集模块401、图像处理模块402、上传模块403以及定位结果接收模块404。本发明所称的模块是指一种能够完成特定功能的一系列获取机程序指令段，比获取机程序更适合于描述软件在所述移动终端中的执行过程。以下将就上述各功能模块401-404的具体功能进行详细描述。其中：

所述视频采集模块401，用于采集待测位置的视频。

本实施例中，当用户处于室内环境中，需要对室内环境中的某一位置(后续记为待测位置)进行定位时，首先通过移动终端自带的相机功能对该待测位置进行拍摄，并得到一视频。优选的，该视频为一个短视频，其时长可以为2秒、3秒或其他时间长度。同时，本实施例中为相机预先设置并存储有一标准拍摄参数，当启动相机进行位置定位所需的视频拍摄时，会通过该标准拍摄参数设置相机，以实现通过标准拍摄参数对待测位置进行拍摄。具体的，该标准拍摄参数包括相机拍摄时可设置的一些参数，如相机的光圈、快门、感光度(ISO)以及色温等参数，通过设置标准拍摄参数，可以避免得到的视频中图像被曝光度、快门等影响。此外，本实施例中，为了实现定位功能，在移动终端上安装有定位应用程序，后续将该定位应用程序记为定位APP，用户打开定位APP后，可以利用定位APP上的拍摄框调用移动终端自带的相机功能来拍摄待测位置的视频。请参考图7，图7为开启定位APP后移动终端显示界面一实施例的示意图，如图7所示，当打开定位APP后，定位APP上会显示相机图标，当用户点击该相机图标后，会调用相机功能来进行拍摄。

所述图像处理模块402，用于根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征。

当拍摄得到待测位置的视频后，本发明中定位APP会对该视频进行图像处理，以将用户上传的视频分为光感图像和位置图像，由于定位APP在调用相机时对相机进行了标准拍摄参数设置，因此光感图像将主要受到光线的影响，而位置图像是该待测位置特征的反映，人眼即是利用位置特征进行的定位。通常，光感图像变化较小，其在频域上处于低频区域，而位置图像变化较大，其在频域上处于高频区域，因此将视频中包括的图像变换为频域后可将位置图像和光感图像分开，从而提取出光线特征和位置特征。

具体的，本实施例中根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤具体包括：(1)对所述视频进行分帧处理以得到一图像集合，其中所述图像集合中包括多帧图像；如假设视频包括120帧图像，则将该视频分为120帧图像，然后从该120帧图像组成所述图像集合，此外，在其他优选实施例中，还可以将该120帧图像中相同的一些图像进行删除，由不同的图像组成所述图像集合，以减少不必要的计算量；(2)从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征。更具体的，从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：(21)对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据，其中，倒频谱变换即对功率谱的对数值进行傅立叶逆变换，将复杂的卷积关系变为简单的线性叠加，从而在其倒频谱上可以较容易地识别信号的频率组成分量，便于提取所关心的频率成分；(22)从所述频域数据中分离出高频数据并将所述高频数据作为所述待测位置的位置特征，从所述频域数据中分离出低频数据并将所述低频数据作为所述待测位置的光线特征。此外，为了更好的实现光线特征和位置特征与预设数据库中的数据进行比对，本发明在对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换的步骤之前还包括以下步骤：对所述图像集合内的各帧图像进行伸缩变换以将所述图像变换为标准尺寸的图像，然后对标准尺寸的所述图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据。

需要说明的是，本实施例中通过光线特征可以判断用户拍摄待测位置时的移动方向，即客户端移动方向，这是因为当用户处于不同位置对待测位置进行拍摄时，其采集到的各帧图像会具有不同的亮度信息或其他参数，然后根据视频中多帧图像的亮度信息或其他参数的变化关系可以判断出客户端移动方向。如：假设在商场内，用户对待测位置A进行定位拍摄时，用户处于移动状态，用户由位置1移动到位置2的过程中，待测位置处的光线逐渐变亮，则这一光线变化信息会体现在用户由位置1到位置2的过程中拍摄得到的各帧图像中，通过图像中这一光线变化信息的表征参数即可判断出客户端移动方向。当然，若用户处于静止状态，则无法利用图像中的光线特征来判断出客户端移动方向。

所述上传模块403，用于将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器。

本实施例中，用户对待测位置进行定位时，是通过定位服务器实现的，为此，当移动终端采集到待测位置的视频、并对视频进行图像处理而提取出待测位置的光线特征和位置特征后，会将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器，所述定位服务器会从预设数据库中查找与所述光线特征和位置特征匹配的位置信息，并将查找到的位置信息返回至移动终端。其中，所述位置信息包括位置名称以及客户端移动方向，基于此，定位服务器根据所述光线特征和位置特征从预设数据库中查找与所述光线特征和位置特征匹配的位置信息的步骤包括：(1)所述定位服务器根据所述位置特征从所述预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称；(2)根据所述光线特征从所述预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。需要说明的是，位置特征是待测位置最主要的特征，因此，本实施例中主要对位置特征进行匹配，只要能够在预设数据库中查找到与之匹配的数据，即将该结果进行返回，而光线特征主要用于确定客户端移动方向，即使光线特征与预设数据库中的特征不同，也不影响匹配结果。本实施例中，预设数据库中存储有各个位置的标准位置指纹数据，该标准指纹数据中包括相应位置的位置特征和光线特征，且该标准位置指纹数据也是以频域信息的方式存储的，从而定位APP将位置特征和光线特征上传至定位服务器后，定位服务器无需对接收到的数据进行处理，而可以直接与预设数据库中的数据进行匹配，其降低了对定位服务器的硬件要求，提高定位效率。请参考图8，图8为移动终端与定位服务器进行交互时一实施例的示意图，如图8所示，移动终端上的定位APP将待测位置的光线特征和位置特征上传至定位服务器，定位服务器进行匹配查找后返回与所述待测位置对应的位置信息。

所述定位结果接收模块404，用于接收所述定位服务器返回的位置信息，并将所述位置信息作为所述待测位置的定位结果。由于位置信息包括位置名称和客户端移动方向，因此用户通过位置名称可以快速知道当前所处位置。同时，当利用本发明定位方法分享定位信息时，如用户1向用户2分享其定位结果，则此时用户2可以根据位置名称确定用户1所在位置，同时根据客户端移动方向确定用户1的移动方向，从而更快更好的与用户1汇合。

通过上述模块401至404，本发明定位程序在进行位置定位时，首先采集待测位置的视频，然后根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征，之后将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器，所述定位服务器会根据所述位置特征和光线特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置信息并返回至移动终端，其中定位服务器返回的所述位置信息即为所述待测位置的定位结果，与现有技术中通过WiFi信号的参数作为位置指纹实现定位相比，本发明是将光线特征和位置特征作为待测位置的位置指纹来实现定位的，其不会受到室内环境的影响，提高了定位精度，且能够对所有位置进行定位，解决了室内环境下无WIFI信号的位置无法实现定位的技术问题，用户体验较好。

进一步地，基于上述本发明定位程序400的第一实施例，提出本发明定位程序400的第二实施例。请参考图6，图6为本发明定位程序400第二实施例的功能模块示意图，与第一实施例相比，本实施例中，定位程序400还包括数据库建立模块405以及加密模块406。本实施例中，各功能模块的说明如下：

所述数据库建立模块405，用于通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据，根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理，从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征；将所述光线特征和位置特征作为对应位置的标准位置指纹数据，获取各个位置的位置名称并建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系，其中各个位置的标准位置指纹数据以及所述映射关系形成所述预设数据库。

其中，数据库建立模块405用于实现预设数据库的建立，发明人经研究发现，很多公共场所在互联网上拥有大量的共享图片(即共享图像数据)，为次，本发明利用爬虫技术从互联网中抓取共享图像数据来建立预设数据库。具体的，根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理以从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征的方法与图3所示实施例中从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的原理是相同的，其得到的结果也是频域数据，将该频域数据保存在预设数据库中。此外，获取各个位置的位置名称并建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系是为了方便用户快速定位，若当前的待测位置与预设数据库中的某一标准位置指纹数据匹配，则将对应的位置名称返回至客户端。

所述加密模块406，用于将所述光线特征作为私钥、通过预设加密算法对所述位置特征进行加密，并将所述光线特征、加密后的位置特征以及公钥上传至所述定位服务器。

本实施例中，定位APP将光线特征和位置特征上传至服务器之前，会对其进行加密处理，以防止用户位置信息泄露。由于待测位置的位置特征最为重要，因此本实施例中仅对位置特征进行加密处理，而无需对光线特征进行加密，当然在其他实施例中，也可以同时对位置特征和光线特征进行加密。同时，由于光线特征会随用户移动状态而发生变化，其不是唯一不变的，因此本实施例中将光线特征作为加密的私钥，其提高了数据的安全程度。此外，本实施例中预设加密算法为现有技术中常用的加密算法，对其具体实现方式不进行详细说明。同时，定位服务器接收到定位APP上传的数据后，会首先根据公钥对加密后的位置特征进行解密处理，并根据解密得到的位置特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称，并根据所述光线特征从所述预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。

通过上述模块401至406，本发明定位程序通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据来建立预设数据库，其简化了预设数据库的生成过程，无需主动采集各个位置的图像数据；同时，本发明对得到的位置特征利用光线特征进行加密处理，其加密效果更好，提高了数据安全；此外，本发明将待测位置的光线特征和位置特征作为位置指纹，相比信号强度、信号到达角度、或信号到达时间作为位置指纹，其更加独一无二，使得定位结果更加准确，尤其适合大型商场、车站等公共场所的室内定位，同时由于位置特征不会受室内环境以及WiFi信号影响，因此其避免了一些无WIFI信号的定位死角，大大提高了定位的范围，增加了用户体验。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有定位程序，所述定位程序被执行时实现图3至图4所述的定位方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，定位服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：

采集待测位置的视频；

根据预设方法对所述视频进行图像处理，从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征；

将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器；

接收所述定位服务器返回的位置信息，并将所述位置信息作为所述待测位置的定位结果；

其中，所述根据预设方法对所述视频进行图像处理以从所述视频中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：

对所述视频进行分帧处理以得到一图像集合，其中所述图像集合中包括多帧图像；

从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征；

其中：所述从所述图像集合中提取所述待测位置的光线特征和位置特征的步骤包括：

对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据；

从所述频域数据中分离出高频数据并将所述高频数据作为所述待测位置的位置特征，从所述频域数据中分离出低频数据并将所述低频数据作为所述待测位置的光线特征；

其中，所述对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据的步骤之前还包括：

对所述图像集合内的各帧图像进行伸缩变换以将所述图像变换为标准尺寸的图像；

所述对所述图像集合内的图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据的步骤具体为：

对标准尺寸的所述图像进行倒频谱变换并得到相应的频域数据。

2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述将所述光线特征和位置特征上传至定位服务器的步骤包括：

将所述光线特征作为私钥、通过预设加密算法对所述位置特征进行加密；

将所述光线特征和加密后的位置特征以及公钥上传至所述定位服务器。

3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述位置信息包括位置名称以及客户端移动方向，所述接收所述定位服务器返回的位置信息的步骤之前还包括：

所述定位服务器根据所述位置特征从预设数据库中查找与所述位置特征匹配的位置名称；

所述定位服务器根据所述光线特征从预设数据库中查找与所述光线特征匹配的客户端移动方向。

4.如权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述采集待测位置的视频的步骤之前还包括：

通过爬虫技术从网络上抓取各个位置的共享图像数据；

根据预设方法对所述共享图像数据进行图像处理，从所述共享图像数据中提取各位置的光线特征和位置特征；

将所述光线特征和位置特征作为对应位置的标准位置指纹数据，获取各个位置的位置名称，建立所述标准位置指纹数据与所述位置名称的映射关系，其中各个位置的标准位置指纹数据以及所述映射关系形成所述预设数据库。

5.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述采集待测位置的视频的步骤之前还包括：

存储预先设置的标准拍摄参数，并通过所述标准拍摄参数设置相机以采集待测位置的视频。

6.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的定位程序，所述定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的定位方法的步骤。

7.一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上存储有定位程序，所述定位程序被执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的定位方法的步骤。