CN110851744A - 一种基于ai技术的地下空间导向与寻路方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及市政设施技术领域，具体的说是一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，包括寻路导向终端、节点终端、跟踪摄像头、导向摄像头、导向投影及信息传输线路，所述寻路导向终端由计算机硬件、软件及输入输出设备组成，用于获取请求导向或寻路的用户的特征数据，分析寻路或导向需求，规划路线的功能；所述跟踪摄像头按一定距离布设于导向线路上，用于跟踪请求导向的用户，捕捉其特征图像，回传给终端；所述导向与寻路方法及系统无需请求导向的用户携带任何额外设备与辅助终端实现导向。本发明具有操作方便、使用快捷，无需携带特定装置或安装了特定应用的移动终端，不依赖GPS或WiFi等信号即可使用的优点。

Description

一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统

技术领域

本发明涉及市政设施安全技术领域，具体的说是一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统。

背景技术

目前地下空间等较大步行场所的引导主要通过纸质或电子的平面/立体地图，通过在某些特定位置设置针对各个方向位置的大量指引标志，作为寻路者了解自身位置和行进方向的依据。随着地下步行系统设计的网络化拓展趋势，步行场所正变得越来越复杂难以掌控，更加需要依赖标识系统等辅助指引。而传统的标识系统存在指引信息量有限、布置空间大、更新成本高等局限，难以完全满足日益增长的寻路需求。因此急需寻找指引逻辑明确、路径过程完整、信息简洁高效、更新升级简单的辅助空间引导方式及相关装置。

对于开敞场所的导航系统，目前大多使用基于GPS定位、Wi F i定位、射频定位等技术和手段，利用这些技术和手段大多需依赖手机或特定的辅助设备，因此，这种技术或手段的优点在于成本较低，但缺点也显而易见：使用者必须携带特定装置或安装了特定应用的移动终端，对GPS或Wi Fi等信号、射频距离等覆盖的依赖程度高，且存在操作繁琐，对某些特定人群，特别是中老年群体、小孩等对这些设备的使用往往不会应用或不够熟练，以上问题直接影响了场所导航的效率。

因此，有必要提供一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种针对寻路个体需求的路径引导方法与系统，以克服现有标识引导系统或现有导向技术的信息单向，无法交互与跟踪，难以满足一些群体要求的不足，实现所有寻路请求者在地下等封闭空间的寻路与导向的需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，包括寻路导向终端、节点终端、跟踪摄像头、导向摄像头、导向投影及信息传输线路，所述寻路导向终端由计算机硬件、软件及输入输出设备组成，用于获取请求导向或寻路的用户的特征数据，分析寻路或导向需求，规划路线的功能；所述跟踪摄像头按一定距离布设于导向线路上，用于跟踪请求导向的用户，捕捉其特征图像，回传给终端，判别其行进路线与规划路线是否一致，当用户在转向节点位置无法识别行进方向时，只需在导向摄像头前站立，导向投影在数秒内投出用户需要进行的方向指示，从而实现在封闭空间内的寻路与导向；所述导向与寻路方法及系统无需请求导向的用户携带任何额外设备与辅助终端实现导向。

本发明进一步设置为：所述寻路导向终端带有信息输入输出设备，主要包括：电脑终端、高清摄像头、触摸式显示屏，用户在请求寻路导向时需由其进行特征数据的获取，并且特征数据的获取是通过高清摄像头获取的请求人的人脸取得的，并进行特征数据的提取与识别。

本发明进一步设置为：终端获取请求人脸部数据后，具备AI功能，能够根据脸部特征，自主区分请求人的性别、年龄、装扮、表情，自主形成该请求人的所具备的可能的行为特征，给出该请求人可能的导向需求与可能的目的地，请求人只需在给出的备选项中进行点取选择即可。

本发明进一步设置为：系统具备自我感知、自动交互、自主学习功能，寻路与导向系统通过请求人不断的使用积累起庞大的用户寻路数据库，基于先进的算法和数据，在自我感知、自动交互、自主学习中不断进化，对于请求人的寻路请求给出建议的正确率也会不断的提高。

本发明进一步设置为：请求人在寻路行进过程中通过沿途的跟踪摄像头来跟踪和定位寻路人的位置，并把位置数据传回终端，实际行进路线与规划路线进行不断的校核与标定，若出现偏差，重新规划路线，并把重新规划的路线传到节点终端。

本发明进一步设置为：所述节点终端用于请求人在寻路行进过程中需要改变终点时进行操作，重新选择。

本发明进一步设置为：请求人在无需改变终点，在节点处步能确定行进方向时，只需在导向摄像机下站立，系统即可通过信号传输线路，给出请求人正确的导向，进一步，导向是通过导向投影给出箭头指示的。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，相对于现有技术，本寻路与导向方法与系统，无需使用者携带特定装置或安装了特定应用的移动终端，不依赖GPS或WiFi等信号，且操作简单，对于目前大量存在摄像头的地下街，只需进行简单改造，即可实现寻路、导向；由于操作简单，对某些特定人群，特别是中老年群体、小孩等更是有效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明系统的基本组成图；

图2为本发明寻路与导向逻辑图；

图3为本发明寻路与导向的请求阶段的流程图；

图4为本发明跟踪导向与寻路阶段的流程图；

图5为本发明寻路导向修正阶段流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，包括寻路导向终端、节点终端、跟踪摄像头、导向摄像头、导向投影及信息传输线路，所述寻路导向终端由计算机硬件、软件及输入输出设备组成，用于获取请求导向或寻路的用户的特征数据，分析寻路或导向需求，规划路线的功能；所述跟踪摄像头按一定距离布设于导向线路上，用于跟踪请求导向的用户，捕捉其特征图像，回传给终端，判别其行进路线与规划路线是否一致，当用户在转向节点位置无法识别行进方向时，只需在导向摄像头前站立，导向投影在数秒内投出用户需要进行的方向指示，从而实现在封闭空间内的寻路与导向；所述导向与寻路方法及系统无需请求导向的用户携带任何额外设备与辅助终端实现导向。

进一步的，所述寻路导向终端带有信息输入输出设备，主要包括：电脑终端、高清摄像头、触摸式显示屏，用户在请求寻路导向时需由其进行特征数据的获取，并且特征数据的获取是通过高清摄像头获取的请求人的人脸取得的，并进行特征数据的提取与识别。

进一步的，终端获取请求人脸部数据后，具备AI功能，能够根据脸部特征，自主区分请求人的性别、年龄、装扮、表情，自主形成该请求人的所具备的可能的行为特征，给出该请求人可能的导向需求与可能的目的地，请求人只需在给出的备选项中进行点取选择即可。

进一步的，系统具备自我感知、自动交互、自主学习功能，寻路与导向系统通过请求人不断的使用积累起庞大的用户寻路数据库，基于先进的算法和数据，在自我感知、自动交互、自主学习中不断进化，对于请求人的寻路请求给出建议的正确率也会不断的提高。

进一步的，请求人在寻路行进过程中通过沿途的跟踪摄像头来跟踪和定位寻路人的位置，并把位置数据传回终端，实际行进路线与规划路线进行不断的校核与标定，若出现偏差，重新规划路线，并把重新规划的路线传到节点终端。

进一步的，所述节点终端用于请求人在寻路行进过程中需要改变终点时进行操作，重新选择。

进一步的，请求人在无需改变终点，在节点处步能确定行进方向时，只需在导向摄像机下站立，系统即可通过信号传输线路，给出请求人正确的导向，进一步，导向是通过导向投影给出箭头指示的。

本发明提供的基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统的工作原理如下：

这种用于城市地下空间等封闭空间的导向指引系统在实施实施过程中分为三个阶段：寻路与导向的请求阶段、跟踪引导阶段、修正阶段。

1、请求导向寻路阶段

在请求导向阶段，是导向请求者与导向系统交互的过程，通过系统说具备的输入输出设备将请求者的导向需求输入到系统，系统根据请求者的外貌特征，给出导向建议，具体实施如图3所示，首先请求导向者向寻路终端发出寻路与导向请求，终端通过输入设备获取请求者人脸特征，系统依据庞大的用户数据查询导向者以往使用的历史记录，结合AI分析导向者外貌和行为特征，给出请求者可能的终点，请求者在系统输入设备点击符合需求的最终目的地。若系统自主给出的目的地清单中没有包含用户的最终目的地，用户可通过语音或图形化的图上选取即可完成目的地选取。

2、跟踪、引导阶段

用户在确认终点后，可以参考系统给出的规划路线进行行进，在此过程中，系统会将沿途的跟踪摄像头获取的请求者头像回传至系统进行分析，并记录用户的实时位置，并与规划线路比对，在用户进入到节点，需选择行进方向时，若无法自主判断，用户只需在导向摄像头前站立片刻，导向摄像头捕获请求者头像，由传输网络回传给导向系统，导向系统根据请求者确认的终点给出转向指示，这一过程通过导向投影下位机接收，并将指示投出到用户跟前地面，具体过程参阅图4。

3、导向寻路修正阶段

若用户在行进过程中，临时改变主意，改换行进的终点，此时，请求者可以就近选择导向终端进行目的地更换，其过程同第一阶段操作，具体过程参阅图4。

与相关技术相比较，本发明提供的基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统具有如下有益效果：

本发明所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，相对于现有技术，本寻路与导向方法与系统，无需使用者携带特定装置或安装了特定应用的移动终端，不依赖GPS或WiFi等信号，且操作简单，对于目前大量存在摄像头的地下街，只需进行简单改造，即可实现寻路、导向；由于操作简单，对某些特定人群，特别是中老年群体、小孩等更是有效。

本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源。

涉及到电路和电器元件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件的改进。

在本发明描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，包括寻路导向终端、节点终端、跟踪摄像头、导向摄像头、导向投影及信息传输线路，其特征在于：

所述寻路导向终端由计算机硬件、软件及输入输出设备组成，用于获取请求导向或寻路的用户的特征数据，分析寻路或导向需求，规划路线的功能；所述跟踪摄像头按一定距离布设于导向线路上，用于跟踪请求导向的用户，捕捉其特征图像，回传给终端，判别其行进路线与规划路线是否一致，当用户在转向节点位置无法识别行进方向时，只需在导向摄像头前站立，导向投影在数秒内投出用户需要进行的方向指示，从而实现在封闭空间内的寻路与导向；所述导向与寻路方法及系统无需请求导向的用户携带任何额外设备与辅助终端实现导向。

2.根据权利要求1所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：所述寻路导向终端带有信息输入输出设备，主要包括：电脑终端、高清摄像头、触摸式显示屏，用户在请求寻路导向时需由其进行特征数据的获取，并且特征数据的获取是通过高清摄像头获取的请求人的人脸取得的，并进行特征数据的提取与识别。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：终端获取请求人脸部数据后，具备AI功能，能够根据脸部特征，自主区分请求人的性别、年龄、装扮、表情，自主形成该请求人的所具备的可能的行为特征，给出该请求人可能的导向需求与可能的目的地，请求人只需在给出的备选项中进行点取选择即可。

4.根据权利要求3所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：系统具备自我感知、自动交互、自主学习功能，寻路与导向系统通过请求人不断的使用积累起庞大的用户寻路数据库，基于先进的算法和数据，在自我感知、自动交互、自主学习中不断进化，对于请求人的寻路请求给出建议的正确率也会不断的提高。

5.根据权利要求1所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：请求人在寻路行进过程中通过沿途的跟踪摄像头来跟踪和定位寻路人的位置，并把位置数据传回终端，实际行进路线与规划路线进行不断的校核与标定，若出现偏差，重新规划路线，并把重新规划的路线传到节点终端。

6.根据权利要求5所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：所述节点终端用于请求人在寻路行进过程中需要改变终点时进行操作，重新选择。

7.根据权利要求1所述的一种基于AI技术的地下空间导向与寻路方法及系统，其特征在于：请求人在无需改变终点，在节点处步能确定行进方向时，只需在导向摄像机下站立，系统即可通过信号传输线路，给出请求人正确的导向，进一步，导向是通过导向投影给出箭头指示的。

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