CN111397633A - 一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，涉及汽车导航系统技术领域。该应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，该导航系统包括传感层、业务层、交互层，所述导航系统包括一种地表识别技术方案和应用地标识别技术的实现图形与语音行车引导方法。本发明提出了的汽车导航系统，在现有实景导航技术基础上增加了地标识别技术的应用，丰富了导航的功能，利用了地标地理属性，解决了终端设备高效准确地进行地标图像识别的难题，使得地标识别技术可以实际地应用于车载导航系统中，本发明提出的基于地标识别的图形和语音提示引导方法，对现有导航引导要素增加了有益的补充。

Description

一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统
技术领域
本发明涉及汽车导航系统技术领域，具体为一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统。
背景技术
目前随地图导航与车载电子技术的发展，汽车导航系统技术也不断进步，已出现了将汽车导航信息与车载摄像头结合的实景导航技术，利用图像合成技术将行车引导相关信息叠加在实景图像中，同时采用与实际道路透视关系一致的方式显示实景引导信息，从而更加直观地进行导航引导与相关信息的提示，改善用户使用体验，提高行车安全。
同时机器视觉技术也已开始应用在上述实景导航系统中，通过机器视觉技术识别出道路形状，将行车引导指示信息更好的贴合在道路图像上，给用户更准确友好的视觉指示。另外，通过对车辆、行人的识别，将车距、碰撞预警等安功能也结合到汽车导航系统中。
目前将机器视觉与实景导航技术结合丰富和改善了汽车导航系统的功能，但尚未充分利用这种技术优势实现更好的用户体验。现有实景导航技术对于行车路线的引导主要体现在与道路相关的要素，而对于地标相关要素未加充分利用，而标志性地标建筑由于在视觉空间中占据显要地位，对于驾驶员识别车辆位置影响较大，通过地标的识别可以对行车引导有很大帮助。目前利用深度学习进行地标图像的识别在技术已经实现，但尚未在车载导航系统中应用，其原因一方面在于车载设备计算能力较为有限，要实时并准确识别出当前地标有一定困难；另一方面由于全球地标建筑数量极大，要利用深度学习方面实现一个识别率高的通用网络也有较大难度。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，解决了现有导航系统功能单一、对于地标相关要素未加充分利用的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，该导航系统包括传感层、业务层、交互层。
传感层，是该导航系统的数据来源部分；
业务层，是该导航系统核心逻辑与计算部分；
交互层，是该导航系统与用户进行交互的界面。
优选的，所述传感层包括网络通讯模块、图像采集模块、定位模块。
网络通讯模块，通过网络获取当前区域的地标识别网络模型，供地标识别计算使用；
图像采集模块，包括车载摄像头及相关图像采集处理设备，采集实景图像数据；
定位模块，包括卫星定位设备（如北斗/GPS等），也可集成惯性导航模块，为导航系统提供位置数据。
优选的，所述业务层包括图像处理模块和导航引擎模块。
图像处理模块，用于进行地标图像处理与引导图像合成；
导航引擎模块，用于实现基本导航功能。
优选的，所述交互层包括用户图形界面模块和语音引导模块。
用户图形界面模块，在行车引导时为用户提供图像引导；
语音引导模块，在行车引导时为用户提供语音引导。
优选的，所述导航系统包括一种地表识别技术方案，所述地表识别的具体技术方案如下：
1）分区域地标图像分类学习；
2）区域地标识别模型数据下载与更新；
3）车载终端地标图像识别；
4）地标识别结果的位置验证。
优选的，所述导航系统包括应用地标识别技术的实现图形与语音行车引导方法，其具体内容如下：
1）地标位置图形提示；
2）地标位置语音提示；
3）地标为终点时图形语音提示；
4）地标附近的道路引导提示。
（三）有益效果
本发明提供了一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统。具备以下有益效果：
本发明提出了一种应用地标识别进行引导的汽车导航系统，在现有的实景导航技术基础上增加了地标识别技术的应用，丰富了导航的功能。本发明系统通过分区域对地标识别网络进行训练和识别，利用了地标地理属性，解决了终端设备高效准确地进行地标图像识别的难题，使得地标识别技术可以实际地应用于车载导航系统中。本发明提出的基于地标识别的图形和语音提示引导方法，对现有导航引导要素增加了有益的补充，可以更加人性化和友好地对驾驶员进行位置和路线引导提示，提升了导航系统的使用体验。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，该导航系统包括传感层、业务层、交互层。
传感层，是该导航系统的数据来源部分；
业务层，是该导航系统核心逻辑与计算部分；
交互层，是该导航系统与用户进行交互的界面。
传感层包括网络通讯模块、图像采集模块、定位模块。
网络通讯模块，通过网络获取当前区域的地标识别网络模型，供地标识别计算使用；
图像采集模块，包括车载摄像头及相关图像采集处理设备，采集实景图像数据；
定位模块，包括卫星定位设备（如北斗/GPS等），也可集成惯性导航模块，为导航系统提供位置数据。
业务层包括图像处理模块和导航引擎模块。
图像处理模块，用于进行地标图像处理与引导图像合成；
导航引擎模块，用于实现基本导航功能。
交互层包括用户图形界面模块和语音引导模块。
用户图形界面模块，在行车引导时为用户提供图像引导；
语音引导模块，在行车引导时为用户提供语音引导。
导航系统包括一种地表识别技术方案，地表识别的具体技术方案如下：
1）分区域地标图像分类学习，对地标图像训练数据集按位置进行分区，分区可结合实际应用情况按行政区划或者按位置网格进行划分，使得每个区域内的地标数量适中，利于获得高准确率和计算效率的网络模型；基于深度学习技术，对每一区域的地标图像数据集分别进行人工神经网络训练，得到各区域网络模型数据；
2）区域地标识别模型数据下载与更新，建立地标识别网络服务器，供车载端进行模型下载与更新；当车辆进入某一区域时，即从服务器下载或更新当前区域的地标识别网络；
3）车载终端地标图像识别，车载终端的图像处理模块，利用加载上述当前区域的识别网络，对图像采集模块获得的实景图像进行识别计算，得到地标识别结果；
4）地标识别结果的位置验证，根据定位位置对地标识别结果进行验证，排除可能的错误识别结果。
导航系统包括应用地标识别技术的实现图形与语音行车引导方法，其具体内容如下：
1）地标位置图形提示，在实景引导图像中标注出识别得到的地标建筑位置与名称，帮助驾驶员了解当前位置附近的重要标志性建筑；
2）地标位置语音提示，在车辆经过地标建筑附近时，通过语音提示驾驶员，如“目前位于车辆右侧的是……大厦”，也可对该建筑及周边情况进行语音介绍；
3）地标为终点时图形语音提示，当终点恰好位于地标建筑内或位置接近时，在实景图像中标明终点位置，并通过语音提示用户可在实景图像中查看终点位置；
4）地标附近的道路引导提示，当行车路线在地标建筑附近时，利用地标建筑相对位置，提供更友好的语音提示，如“经过某某大厦后的路口请右转”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：该导航系统包括传感层、业务层、交互层；
传感层，是该导航系统的数据来源部分；
业务层，是该导航系统核心逻辑与计算部分；
交互层，是该导航系统与用户进行交互的界面。
2.根据权利要求1所述的一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：所述传感层包括网络通讯模块、图像采集模块、定位模块；网络通讯模块，通过网络获取当前区域的地标识别网络模型，供地标识别计算使用；
图像采集模块，包括车载摄像头及相关图像采集处理设备，采集实景图像数据；
定位模块，包括卫星定位设备（如北斗/GPS等），也可集成惯性导航模块，为导航系统提供位置数据。
3.根据权利要求1所述的一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：所述业务层包括图像处理模块和导航引擎模块；图像处理模块，用于进行地标图像处理与引导图像合成；导航引擎模块，用于实现基本导航功能。
4.根据权利要求1所述的一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：所述交互层包括用户图形界面模块和语音引导模块；用户图形界面模块，在行车引导时为用户提供图像引导；语音引导模块，在行车引导时为用户提供语音引导。
5.根据权利要求1-4所述的一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：所述导航系统包括一种地表识别技术方案，所述地表识别的具体技术方案如下：
1）分区域地标图像分类学习；
2）区域地标识别模型数据下载与更新；
3）车载终端地标图像识别；
4）地标识别结果的位置验证。
6.根据权利要求1-5所述的一种应用地标识别技术进行引导的汽车导航系统，其特征在于：所述导航系统包括应用地标识别技术的实现图形与语音行车引导方法，其具体内容如下：
1）地标位置图形提示；
2）地标位置语音提示；
3）地标为终点时图形语音提示；
4）地标附近的道路引导提示。
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