CN111811509A - 一种基于人脸识别的室内定位和导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，系统由若干人脸识别处理模块、有线/无线通讯网络、中央处理计算机、智能手机、中央处理计算机信息处理软件、智能手机信息处理软件、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库、人脸数据和智能手机动态对应数据库、室内地图数据库、目标地路线引导线数据库、目标地地理位置数据库、语音内容模块数据库、室内路口局部放大指引图数据库、语音识别软件构成，可实时确定用户室内当前位置，用户根据APP上的室内地图、目标地的引导线、实时语音提示和场内路口实时局部放大指引图，快捷直达目标地，系统实施操作性强、定位精准，用户体验感好，可以达到室外GPS导航的真实效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，该系统可实现，实时确定用户的室内当前位置，用户根据手机APP上的室内地图、目标地的引导线、实时语音提示和场内路口实时局部放大指引图，快捷直达目标地。
本发明属于人脸识别定位技术和室内地图映射技术领域，特别适用于室内目标地导航、商场店铺导航和地下车库反向寻车导航等。
背景技术
由于室内的GPS信号较弱或没有GPS信号，无法正常实现用手机室内GPS定位导航，导致用户在室内盲目查找目标地，费时费力。
目前公开的室内定位导航技术有WIFI、蓝牙、伪GPS等，这些室内定位导航技术，采用在被定位的物体上安装电子信息标签(以下简称信标)方式，通过被定位物体上的信标与室内的多个信标之间进行信息交换，实现信标物体的定位和导航。
比如，要对某用户进行室内定位，必须在用户身上或随身手机上安装信标，通过用户身上或随身手机上的信标和室内的多个信标之间进行信息交换，来确定用户的位置和导航。
不足的是，在每个被定位物体上安装信标，特别是在每个用户身上或随身手机上安装信标，可操作性不强、实现难度大，且由于采用室内多个信标和物体信标多对一的多点电磁感应识别定位方式，技术复杂、定位不精准等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，该系统可实现，实时确定用户的室内当前位置，用户根据手机APP上的室内地图、目标地的引导线、实时语音提示和场内路口实时局部放大指引图，快捷直达目标地，为用户节省大量时间，提供极大方便。
由于本发明不需要在每个被定位物体上安装信标，可操作性强、实现容易，且采用室内单个信标和物体信标一对一的单点人脸识别定位方式，技术简单、定位精准，用户体验感好，可以达到室外GPS导航的真实效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
A、系统构成
本发明主要由若干人脸识别处理模块、有线/无线通讯网络、中央处理计算机、智能手机、中央处理计算机信息处理软件、智能手机信息处理软件、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库、人脸数据和智能手机动态对应数据库、室内地图数据库、目标地路线引导线数据库、目标地地理位置数据库、语音内容模块数据库、室内路口局部放大指引图数据库、语音识别软件构成。
人脸识别处理模块安装在室内通道(含通道拐点处)上方或侧边，中央处理计算机安放在管理中心，智能手机由用户随身携带，人脸识别处理模块与中央处理计算机通过有线/无线通讯网络连接，中央处理计算机与智能手机通过无线通讯网络连接，中央处理计算机信息处理软件、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库、人脸数据和智能手机动态对应数据库、室内地图数据库、目标地路线引导线数据库、目标地地理位置数据库、语音内容模块数据库、室内路口局部放大指引图数据库安装在中央处理计算机中，智能手机信息处理软件、语音识别软件安装在智能手机中。
A1、人脸识别处理模块
人脸识别处理模块由摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块构成，用于室内通道内用户的人脸数据的采集、识别处理，并通过有线/无线通讯网络，将处理后的人脸数据信息和人脸识别处理模块的编码信息实时传送给中央处理计算机。
A2、中央处理计算机
中央处理计算机通过有线/无线通讯网络和中央处理计算机信息处理软件，实时：
接收从人脸识别处理模块传来的人脸数据信息和人脸识别处理模块的编码信息；
调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，确定用户所在的当前地理位置；
根据人脸数据和智能手机动态对应数据库中人脸数据和智能手机的对应关系，确定相应用户的智能手机，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息发送给相应用户的智能手机；
根据智能手机的请求，发送指定室内的室内地图，发送目标地的路线引导线，发送目标地的地理位置信息，发送与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，发送相应的室内路口局部放大指引图数据库；
根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
A3、智能手机
智能手机通过无线通讯网络和智能手机信息处理软件，接收从中央处理计算机传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息，根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，实时：
从中央处理计算机的室内地图数据库中，调用、显示指定室内的室内地图；
从中央处理计算机的目标地地理位置数据库中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
从中央处理计算机的目标地路线引导线数据库中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
从中央处理计算机的语音内容模块数据库中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
从中央处理计算机的室内路口局部放大指引图数据库中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处。
A4、中央处理计算机信息处理软件
中央处理计算机信息处理软件用于接收、处理、发送、管理：
人脸识别处理模块的编码和其地理位置信息、人脸数据信息、智能手机信息、目标地地理位置信息、室内地图信息、人脸数据和智能手机动态数据信息、目标地的路线引导线信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容数据信息，相应的室内路口局部放大指引图数据信息，对所接收、处理、发送的信息进行分类统计和管理，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
A5、智能手机信息处理软件
智能手机信息处理软件用于从中央处理计算机：
接收人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
调用、显示指定室内的室内地图；
调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应用户的当前地理位置处。
A6、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库
是指预先编制测绘建立的室内所有人脸识别处理模块的编码和其所安装的地面地理位置坐标一一对应的集合数据文件。
A7、人脸数据和智能手机动态对应数据库
是指通过智能手机人脸图像采集界面，实时自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机之间的关系，形成人脸数据与智能手机动态一一对应的集合数据文件。
A8、室内地图数据库
是指经过编码形成的若干室内地图的集合数据文件，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物。
A9、目标地路线引导线数据库
是指预先编制测绘建立的从室内入口到每个目标地的路线引导线的集合数据文件。
A10、目标地地理位置数据库
是指预先编制测绘建立的室内每个目标地的地理位置坐标的集合数据文件。
A11、语音内容模块数据库
是指预先编制的对应每一个人脸识别处理模块的地理位置的语音提示文字内容的集合数据文件。
A12、室内路口局部放大指引图数据库
是指预先编制测绘建立的对应每个路口的局部放大指引图的集合数据文件。
A13、语音识别软件
是指将语音文字内容自动转换成语音的模块软件。
B、室内目标地实时定位导航实现方法
B1、预先测绘建立基础信息数据库
B1-1编制室内每一个人脸识别处理模块的管理序列号码，测绘确定所安装的每一个人脸识别处理模块的地面地理位置信息，建立人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，如编号为M001的人脸识别处理模块对应的地面地理位置信息为(001，001)；
B1-2测绘每一个室内地图，编码形成室内地图数据库，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物；
B1-3规划测绘从室内入口到每一个目标地的实际路线引导线，编码形成目标地路线引导线数据库；
B1-4测绘每一个室内目标地的地理位置，编码形成目标地地理位置数据库，如编号为002目标地对应的地理位置信息为(002，002)；
B1-5针对室内通道内(含通道拐点处)每个人脸识别处理模块，编制用户拟行进方向和注意事项的语音提示文字内容，如“请直行！前方30米右转！”、“前方50米左转！已到达目标地附近，目标地在您左前方！”等，编码形成语音内容模块数据库；
B1-6测绘制作通道内每一路口的局部放大指引图，编码形成室内路口局部放大指引图数据库；
B2、建立用户的人脸数据和智能手机动态对应数据库
用户通过智能手机人脸图像采集界面，自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，通过无线通讯网络和智能手机信息处理软件，实时将用户的人脸数据、目标地和手机号传送给中央处理计算机，中央处理计算机自动将人脸数据、目标地和用户手机号动态建立一一对应关系，编码形成人脸数据和智能手机动态对应数据库，从而动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机之间的关系，如人脸数据为XXX的用户对应的目标地003号、对应的智能手机为13709021686。
B3、确定室内用户的位置
人脸识别处理模块通过内部摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块，实时对室内用户的人脸数据进行摄像采集和识别处理，并通过有线/无线通讯网络，将处理后的人脸数据信息和该人脸识别处理模块的编码信息实时传送给中央处理计算机；
中央处理计算机通过中央处理计算机信息处理软件，实时接收从人脸识别处理模块传来的人脸数据信息和该人脸识别处理模块的编码信息，调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，误差修正后确定人脸数据对应用户的当前地面地理位置，从而确定室内用户的当前位置，若编号为M001的人脸识别处理模块对应的地面地理位置信息为(001，001)，则人脸数据对应用户的地面地理位置的也为(001，001)；
中央处理计算机通过中央处理计算机信息处理软件，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
B4、发送室内通道内用户定位信息和引导信息
中央处理计算机通过有线/无线通讯网络和中央处理计算机信息处理软件，根据人脸数据和智能手机动态对应数据库中的人脸数据和智能手机的对应关系，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息实时发送给相应的智能手机；
同时，中央处理计算机根据智能手机的请求，实时发送用户引导信息：包含指定的室内地图、目标地的路线引导线、目标地的地理位置信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容、相应的室内路口局部放大指引图数据库。
B5、接收、处理室内通道内用户定位信息和引导信息
智能手机通过无线通讯网络、语音识别软件和智能手机信息处理软件，实时自动调用、接收用户引导信息：
实时接收从中央处理计算机传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
从中央处理计算机的室内地图数据库中，调用、显示指定的室内地图；
从中央处理计算机的目标地地理位置数据库中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的目标地路线引导线数据库中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的语音内容模块数据库中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并通过语音识别软件，在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示，如“请直行！前方30米右转！”、“前方50米左转！已到达目标地附近，目标地在您左前方！”等语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的室内路口局部放大指引图数据库中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处。
B6、目标地的实时导航
智能手机上的室内地图、闪烁中的目标地、目标地的路线引导线、实时的语音提示、通道路口实时局部放大指引图，形成一张完整的、室内目标地的实时导航图，用户根据智能手机上的室内地图、闪烁中的目标地、路线引导线和实时语音提示，快速直达目标地，从而实现目标地的实时动态导航。
本发明的优点和效果：
通过本发明可实现，实时确定用户的室内当前位置，用户根据手机APP上的室内地图、目标地的引导线、实时语音提示和场内路口实时局部放大指引图，快捷直达目标地，为用户节省大量时间，提供极大方便。
由于本发明不需要在每个被定位物体上安装信标，可操作性强、实现容易，且采用室内单个信标和物体信标一对一的单点人脸识别定位方式，技术简单、定位精准，用户体验感好，可以达到室外GPS导航的真实效果。
附图说明
以下结合附图对本发明作详细描述。
图1是本发明的主要构成及工作原理图。
图2是本发明所述的室内地图(车位分布图)及其通道上方安装的人脸识别处理模块示意图。
图3是本发明所述的人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库示意表。
图4是本发明所述的人脸数据和智能手机动态对应数据库示意表。
图5是本发明所述的室内地图(车位分布图)、目标地(车辆)路线引导线图、语音提示示意图。
图6是本发明所述的目标地地理位置数据库示意图。
图7是本发明所述的语音内容模块数据库示意图。
图8是本发明所述的室内路口局部放大指引图数据库示意图。
图9是本发明所述的智能手机人脸图像采集界面示意图。
图中，1.人脸识别处理模块，2.有线/无线通讯网络，3.中央处理计算机，4.智能手机，5.中央处理计算机信息处理软件，6.智能手机信息处理软件，7.人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，8.人脸数据和智能手机动态对应数据库，9.室内地图数据库，10.目标地路线引导线数据库，11.目标地地理位置数据库，12.语音内容模块数据库，13.室内路口局部放大指引图数据库，14.语音识别软件。
具体实施方式
A、系统构成
参照附图1、2、3、4、5、6、7、8、9，本发明主要由若干人脸识别处理模块[1]、有线/无线通讯网络[2]、中央处理计算机[3]、智能手机[4]、中央处理计算机信息处理软件[5]、智能手机信息处理软件[6]、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]、人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]、室内地图数据库[9]、目标地路线引导线数据库[10]、目标地地理位置数据库[11]、语音内容模块数据库[12]、室内路口局部放大指引图数据库[13]、语音识别软件[14]构成。
人脸识别处理模块[1]安装在室内通道(含通道拐点处)上方或侧边，中央处理计算机[3]安放在管理中心，智能手机[4]由用户随身携带，人脸识别处理模块[1]与中央处理计算机[3]通过有线/无线通讯网络[2]连接，中央处理计算机[3]与智能手机[4]通过无线通讯网络[2]连接，中央处理计算机信息处理软件[5]、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]、人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]、室内地图数据库[9]、目标地路线引导线数据库[10]、目标地地理位置数据库[11]、语音内容模块数据库[12]、室内路口局部放大指引图数据库[13]安装在中央处理计算机[3]中，智能手机信息处理软件[6]、语音识别软件[14]安装在智能手机中。
A1、人脸识别处理模块[1]
人脸识别处理模块[1]由摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块构成，用于室内通道内用户的人脸数据的采集、识别处理，并通过有线/无线通讯网络[2]，将处理后的人脸数据信息和人脸识别处理模块[1]的编码信息实时传送给中央处理计算机[3]。
A2、中央处理计算机[3]
中央处理计算机[3]通过有线/无线通讯网络[2]和中央处理计算机信息处理软件[5]，实时：
接收从人脸识别处理模块[1]传来的人脸数据信息和人脸识别处理模块[1]的编码信息；
调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]，确定用户所在的当前地理位置；
根据人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]中人脸数据和智能手机的对应关系，确定相应用户的智能手机[4]，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息发送给相应用户的智能手机[4]；
根据智能手机[4]的请求，发送指定室内的室内地图，发送目标地的路线引导线，发送目标地的地理位置信息，发送与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，发送相应的室内路口局部放大指引图数据库[13]；
根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
A3、智能手机[4]
智能手机[4]通过无线通讯网络[2]和智能手机信息处理软件[6]，接收从中央处理计算机[3]传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息，根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，实时：
从中央处理计算机[3]的室内地图数据库[9]中，调用、显示指定室内的室内地图；
从中央处理计算机[3]的目标地地理位置数据库[11]中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
从中央处理计算机[3]的目标地路线引导线数据库[10]中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
从中央处理计算机[3]的语音内容模块数据库[12]中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
从中央处理计算机[3]的室内路口局部放大指引图数据库[13]中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处。
A4、中央处理计算机信息处理软件[5]
中央处理计算机信息处理软件[5]用于接收、处理、发送、管理：
人脸识别处理模块[1]的编码和其地理位置信息、人脸数据信息、智能手机信息、目标地地理位置信息、室内地图信息、人脸数据和智能手机动态数据信息、目标地的路线引导线信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容数据信息，相应的室内路口局部放大指引图数据信息，对所接收、处理、发送的信息进行分类统计和管理，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
A5、智能手机信息处理软件[6]
智能手机信息处理软件[6]用于从中央处理计算机[3]：
接收人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
调用、显示指定室内的室内地图；
调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应用户的当前地理位置处。
A6、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]
是指预先编制测绘建立的室内所有人脸识别处理模块的编码和其所安装的地面地理位置坐标一一对应的集合数据文件。
A7、人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]
是指通过智能手机[4]人脸图像采集界面，实时自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机[4]之间的关系，形成人脸数据与智能手机动态一一对应的集合数据文件。
A8、室内地图数据库[9]
是指经过编码形成的若干室内地图的集合数据文件，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物。
A9、目标地路线引导线数据库[10]
是指预先编制测绘建立的从室内入口到每个目标地的路线引导线的集合数据文件。
A10、目标地地理位置数据库[11]
是指预先编制测绘建立的室内每个目标地的地理位置坐标的集合数据文件。
A11、语音内容模块数据库[12]
是指预先编制的对应每一个人脸识别处理模块的地理位置的语音提示文字内容的集合数据文件。
A12、室内路口局部放大指引图数据库[13]
是指预先编制测绘建立的对应每个路口的局部放大指引图的集合数据文件。
A13、语音识别软件[14]
是指将语音文字内容自动转换成语音的模块软件。
B、室内目标地实时定位导航实现方法
B1、预先测绘建立基础信息数据库
B1-1编制室内每一个人脸识别处理模块[1]的管理序列号码，测绘确定所安装的每一个人脸识别处理模块[1]的地面地理位置信息，建立人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]，如编号为M001的人脸识别处理模块对应的地面地理位置信息为(001，001)；
B1-2测绘每一个室内地图，编码形成室内地图数据库[9]，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物；
B1-3规划测绘从室内入口到每一个目标地的实际路线引导线，编码形成目标地路线引导线数据库[10]；
B1-4测绘每一个室内目标地的地理位置，编码形成目标地地理位置数据库[11]，如编号为002目标地对应的地理位置信息为(002，002)；
B1-5针对室内通道内(含通道拐点处)每个人脸识别处理模块，编制用户拟行进方向和注意事项的语音提示文字内容，如“请直行！前方30米右转！”、“前方50米左转！已到达目标地附近，目标地在您左前方！”等，编码形成语音内容模块数据库[12]；
B1-6测绘制作通道内每一路口的局部放大指引图，编码形成室内路口局部放大指引图数据库[13]；
B2、建立用户的人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]
用户通过智能手机[4]人脸图像采集界面，自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，通过无线通讯网络[2]和智能手机信息处理软件[6]，实时将用户的人脸数据、目标地和手机号传送给中央处理计算机[3]，中央处理计算机[3]自动将人脸数据、目标地和用户手机号动态建立一一对应关系，编码形成人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]，从而动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机之间的关系，如人脸数据为XXX的用户对应的目标地003号、对应的智能手机为13709021686。
B3、确定室内用户的位置
人脸识别处理模块[1]通过内部摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块，实时对室内用户的人脸数据进行摄像采集和识别处理，并通过有线/无线通讯网络[2]，将处理后的人脸数据信息和该人脸识别处理模块[1]的编码信息实时传送给中央处理计算机[3]；
中央处理计算机[3]通过中央处理计算机信息处理软件[5]，实时接收从人脸识别处理模块[1]传来的人脸数据信息和该人脸识别处理模块[1]的编码信息，调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库[7]，误差修正后确定人脸数据对应用户的当前地面地理位置，从而确定室内用户的当前位置，若编号为M001的人脸识别处理模块[1]对应的地面地理位置信息为(001，001)，则人脸数据对应用户的地面地理位置的也为(001，001)；
中央处理计算机[3]通过中央处理计算机信息处理软件[5]，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
B4、发送室内通道内用户定位信息和引导信息
中央处理计算机[3]通过有线/无线通讯网络[2]和中央处理计算机信息处理软件[5]，根据人脸数据和智能手机动态对应数据库[8]中的人脸数据和智能手机的对应关系，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息实时发送给相应的智能手机[4]；
同时，中央处理计算机[3]根据智能手机[4]的请求，实时发送用户引导信息：包含指定的室内地图、目标地的路线引导线、目标地的地理位置信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容、相应的室内路口局部放大指引图数据库。
B5、接收、处理室内通道内用户定位信息和引导信息
智能手机[4]通过无线通讯网络[2]、语音识别软件[14]和智能手机信息处理软件[6]，实时自动调用、接收用户引导信息：
实时接收从中央处理计算机[3]传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
从中央处理计算机[3]的室内地图数据库[9]中，调用、显示指定的室内地图；
从中央处理计算机[3]的目标地地理位置数据库[11]中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机[3]的目标地路线引导线数据库[10]中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机[3]的语音内容模块数据库[12]中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并通过语音识别软件[14]，在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示，如“请直行！前方30米右转！”、“前方50米左转！已到达目标地附近，目标地在您左前方！”等语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机[3]的室内路口局部放大指引图数据库[13]中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处。
B6、目标地的实时导航
智能手机[4]上的室内地图、闪烁中的目标地、目标地的路线引导线、实时的语音提示、通道路口实时局部放大指引图，形成一张完整的、室内目标地的实时导航图，用户根据智能手机[4]上的室内地图、闪烁中的目标地、路线引导线和实时语音提示，快速直达目标地，从而实现目标地的实时动态导航。
Claims (14)
1.一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：
A、系统构成
本发明由若干人脸识别处理模块、有线/无线通讯网络、中央处理计算机、智能手机、中央处理计算机信息处理软件、智能手机信息处理软件、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库、人脸数据和智能手机动态对应数据库、室内地图数据库、目标地路线引导线数据库、目标地地理位置数据库、语音内容模块数据库、室内路口局部放大指引图数据库、语音识别软件构成；
人脸识别处理模块安装在室内通道(含通道拐点处)上方或侧边，中央处理计算机安放在管理中心，智能手机由用户随身携带，人脸识别处理模块与中央处理计算机通过有线/无线通讯网络连接，中央处理计算机与智能手机通过无线通讯网络连接，中央处理计算机信息处理软件、人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库、人脸数据和智能手机动态对应数据库、室内地图数据库、目标地路线引导线数据库、目标地地理位置数据库、语音内容模块数据库、室内路口局部放大指引图数据库安装在中央处理计算机中，智能手机信息处理软件、语音识别软件安装在智能手机中；
B、室内目标地实时定位导航实现方法
B1、预先测绘建立基础信息数据库
B1-1编制室内每一个人脸识别处理模块的管理序列号码，测绘确定所安装的每一个人脸识别处理模块的地面地理位置信息，建立人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库；
B1-2测绘每一个室内地图，编码形成室内地图数据库，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物；
B1-3规划测绘从室内入口到每一个目标地的实际路线引导线，编码形成目标地路线引导线数据库；
B1-4测绘每一个室内目标地的地理位置，编码形成目标地地理位置数据库；
B1-5针对室内通道内(含通道拐点处)每个人脸识别处理模块，编制用户拟行进方向和注意事项的语音提示文字内容，编码形成语音内容模块数据库；
B1-6测绘制作通道内每一路口的局部放大指引图，编码形成室内路口局部放大指引图数据库；
B2、建立用户的人脸数据和智能手机动态对应数据库
用户通过智能手机人脸图像采集界面，自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，通过无线通讯网络和智能手机信息处理软件，实时将用户的人脸数据、目标地和手机号传送给中央处理计算机，中央处理计算机自动将人脸数据、目标地和用户手机号动态建立一一对应关系，编码形成人脸数据和智能手机动态对应数据库，从而动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机之间的关系；
B3、确定室内用户的位置
人脸识别处理模块通过内部摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块，实时对室内用户的人脸数据进行摄像采集和识别处理，并通过有线/无线通讯网络，将处理后的人脸数据信息和该人脸识别处理模块的编码信息实时传送给中央处理计算机；
中央处理计算机通过中央处理计算机信息处理软件，实时接收从人脸识别处理模块传来的人脸数据信息和该人脸识别处理模块的编码信息，调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，误差修正后确定人脸数据对应用户的当前地面地理位置，从而确定室内用户的当前位置；
中央处理计算机通过中央处理计算机信息处理软件，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离；
B4、发送室内通道内用户定位信息和引导信息
中央处理计算机通过有线/无线通讯网络和中央处理计算机信息处理软件，根据人脸数据和智能手机动态对应数据库中的人脸数据和智能手机的对应关系，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息实时发送给相应的智能手机；
同时，中央处理计算机根据智能手机的请求，实时发送用户引导信息：包含指定的室内地图、目标地的路线引导线、目标地的地理位置信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容、相应的室内路口局部放大指引图数据库；
B5、接收、处理室内通道内用户定位信息和引导信息
智能手机通过无线通讯网络、语音识别软件和智能手机信息处理软件，实时自动调用、接收用户引导信息：
实时接收从中央处理计算机传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
从中央处理计算机的室内地图数据库中，调用、显示指定的室内地图；从中央处理计算机的目标地地理位置数据库中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的目标地路线引导线数据库中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的语音内容模块数据库中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并通过语音识别软件，在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，从中央处理计算机的室内路口局部放大指引图数据库中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处；
B6、目标地的实时导航
智能手机上的室内地图、闪烁中的目标地、目标地的路线引导线、实时的语音提示、通道路口实时局部放大指引图，形成一张完整的、室内目标地的实时导航图，用户根据智能手机上的室内地图、闪烁中的目标地、路线引导线和实时语音提示，快速直达目标地，从而实现目标地的实时动态导航。
2.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的人脸识别处理模块由摄像模块、人脸图像识别处理模块、信号发送模块构成，用于室内通道内用户的人脸数据的采集、识别处理，并通过有线/无线通讯网络，将处理后的人脸数据信息和人脸识别处理模块的编码信息实时传送给中央处理计算机。
3.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的中央处理计算机通过有线/无线通讯网络和中央处理计算机信息处理软件，实时：
接收从人脸识别处理模块传来的人脸数据信息和人脸识别处理模块的编码信息；
调用人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库，确定用户所在的当前地理位置；
根据人脸数据和智能手机动态对应数据库中人脸数据和智能手机的对应关系，确定相应用户的智能手机，将人脸数据对应用户的当前地理位置信息发送给相应用户的智能手机；
根据智能手机的请求，发送指定室内的室内地图，发送目标地的路线引导线，发送目标地的地理位置信息，发送与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，发送相应的室内路口局部放大指引图数据库；
根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
4.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的智能手机通过无线通讯网络和智能手机信息处理软件，接收从中央处理计算机传来的人脸数据对应用户的当前地理位置信息，根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，实时：
从中央处理计算机的室内地图数据库中，调用、显示指定室内的室内地图；
从中央处理计算机的目标地地理位置数据库中，调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
从中央处理计算机的目标地路线引导线数据库中，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
从中央处理计算机的语音内容模块数据库中，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
从中央处理计算机的室内路口局部放大指引图数据库中，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应的用户当前地理位置处。
5.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的中央处理计算机信息处理软件用于接收、处理、发送、管理：
人脸识别处理模块的编码和其地理位置信息、人脸数据信息、智能手机信息、目标地地理位置信息、室内地图信息、人脸数据和智能手机动态数据信息、目标地的路线引导线信息、与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容数据信息，相应的室内路口局部放大指引图数据信息，对所接收、处理、发送的信息进行分类统计和管理，根据用户的前后地面地理位置坐标，自动计算判断用户行进的方向，根据目标地的地理位置，自动计算用户当前位置与目标地之间的距离。
6.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的智能手机信息处理软件用于从中央处理计算机：
接收人脸数据对应用户的当前地理位置信息；
调用、显示指定室内的室内地图；
调用目标地的地理位置信息，并在室内地图上闪烁目标地；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用目标地的路线引导线，将目标地的路线引导线显示在室内地图上；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用与用户当前地理位置对应的语音提示文字内容，并在人脸数据对应用户的当前地理位置处播放相应的语音提示；
根据用户的当前地理位置和目标地的地理位置，调用相应路口的局部放大指引图，并将局部放大指引图显示在室内地图中相应用户的当前地理位置处。
7.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的人脸识别处理模块的编码和其地理位置对应数据库是指预先编制测绘建立的室内所有人脸识别处理模块的编码和其所安装的地面地理位置坐标一一对应的集合数据文件。
8.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的人脸数据和智能手机动态对应数据库是指通过智能手机人脸图像采集界面，实时自动摄像输入用户的人脸数据、目标地和手机号，动态确定用户的人脸数据、目标地与智能手机之间的关系，形成人脸数据与智能手机动态一一对应的集合数据文件。
9.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的室内地图数据库是指经过编码形成的若干室内地图的集合数据文件，室内地图上绘制有具体的目标地和周围参照物。
10.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的目标地路线引导线数据库是指预先编制测绘建立的从室内入口到每个目标地的路线引导线的集合数据文件。
11.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的目标地地理位置数据库是指预先编制测绘建立的室内每个目标地的地理位置坐标的集合数据文件。
12.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的语音内容模块数据库是指预先编制的对应每一个人脸识别处理模块的地理位置的语音提示文字内容的集合数据文件。
13.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的室内路口局部放大指引图数据库是指预先编制测绘建立的对应每个路口的局部放大指引图的集合数据文件。
14.按照权利要求1所述的一种基于人脸识别的室内定位和导航系统，其特征是：所述的语音识别软件是指将语音文字内容自动转换成语音的模块软件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910326831.0A CN111811509A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于人脸识别的室内定位和导航系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910326831.0A CN111811509A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于人脸识别的室内定位和导航系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111811509A true CN111811509A (zh) | 2020-10-23 |
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ID=72844054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910326831.0A Pending CN111811509A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 一种基于人脸识别的室内定位和导航系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111811509A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113587932A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 中国地质大学（武汉） | 基于人脸识别的室内导航机器人系统及导航方法 |
| CN114199257A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 北京云迹科技股份有限公司 | 基于目标区域路口位置的目标地点方向导航方法和装置 |
| CN114202953A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-18 | 广东艾科智泊科技股份有限公司 | 一种基于全景停车场的寻车方法 |
-
2019
- 2019-04-11 CN CN201910326831.0A patent/CN111811509A/zh active Pending
Cited By (4)
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| CN114199257B (zh) * | 2021-12-17 | 2024-04-16 | 北京云迹科技股份有限公司 | 基于目标区域路口位置的目标地点方向导航方法和装置 |
| CN114202953A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-18 | 广东艾科智泊科技股份有限公司 | 一种基于全景停车场的寻车方法 |
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