CN112923926B - 图书馆室内导航系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图书馆室内导航系统和方法，涉及室内导航技术，包括服务器、终端和多个蓝牙探针，所述终端用于获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；以及获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。本方案基于AR的方式引导用户查找数据，更加直观方便。

Description

图书馆室内导航系统和方法
技术领域
本发明涉及室内导航技术，尤其是一种图书馆室内导航系统和方法。
背景技术
目前随着图书馆规模的增长，查阅纸质资料的难度越来高。为此，发展出很多技术来帮助用户定位图书的位置。其中，主要的技术方案是基于关键词在数据库中搜索图书所在的书架，然后用户通过寻找书架的位置来实现图书的查找。往往用户不熟悉图书馆的分布情况，查找书架的效率比较低。另外，即便有室内导航技术，其导航路线在地图上显示，对于不熟悉地图的用户来说，也存在一定不便。
发明内容
为解决上述技术问题的至少之一，本发明的目的在于：提供一种图书馆室内导航系统和方法，以帮助用户高效和直观地查找图书。
第一方面，本发明实施例提供了：
一种图书馆室内导航系统，包括服务器、终端和多个蓝牙探针；
所述蓝牙探针用于广播蓝牙信号；
所述服务器用于基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，其中，所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度由所述终端通过接收到的所述蓝牙广播信号确定；
所述终端用于获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；以及获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。
在部分实施例中，所述蓝牙探针按照阵列方式部署在室内。
在部分实施例中，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
在部分实施例中，所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案。
在部分实施例中，所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，隐藏所述第一指引图案。
在部分实施例中，所述系统还包括蓝牙网关，各所述蓝牙探针通过所述蓝牙网关与所述服务器连接，所述蓝牙网关通过轮询的方式读取其连接的蓝牙探针的数据以上报所述服务器。
在部分实施例中，所述终端还用于根据所述指向信息，调整所述第一指引图案的形状。
第二方面，本发明实施例提供了：
一种图书馆室内导航方法，基于上述系统实现，所述方法包括以下步骤：
获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；
从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；
获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。
在一些实施例中，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
在一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：
在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案，并隐藏所述第一指引图案。
本发明实施例的有益效果是：包括服务器、终端和多个蓝牙探针；服务器基于蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定终端的位置以及导航信息，终端基于当前的位置和导航信息确定目标移动方向，再结合当前终端的指向性，以增强现实的方式，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。
附图说明
图1为根据本发明实施例提供的图书馆室内导航系统的框图；
图2为根据本发明实施例提供的图书馆室内导航方法流程图；
图3为根据本发明实施例提供的AR界面的一种示意图；
图4为根据本发明实施例提供的AR界面的另一种示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
参照图1，一种图书馆室内导航系统，包括服务器、终端和多个蓝牙探针；
所述蓝牙探针用于广播蓝牙信号；
所述服务器用于基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，其中，所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度由所述终端通过接收到的所述蓝牙广播信号确定；
所述终端用于获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；以及获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。
需要理解的是，蓝牙定位原理基于RSSI(Received Signal StrengthIndication，信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同，蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
本实施例采纳的是网络侧定位，系统由终端(手机、平板等带低功耗蓝牙的终端)、蓝牙探针、蓝牙网关、无线局域网及后端数据服务器构成。当然，也可以将蓝牙探针直接通过物联网、局域网等方式接入服务器。
首先在图书馆区域书架上布置蓝牙探针和蓝牙网关。
当终端进入蓝牙探针信号覆盖范围，终端就能感应到蓝牙探针的广播信号，然后测算出在某蓝牙探针的RSSI值，通过蓝牙网关经过WIFI网络传送到后端数据服务器，通过服务器内置的定位算法测算出终端的具体位置。当然，RSSI值的传播方式也可以是由手机直接上报给服务器，也可以是手机通过蓝牙将RSSI值广播给蓝牙探针，再由蓝牙探针传输给蓝牙网关，从而上报给服务器。
基于上述原理，由于RSSI值反映终端与蓝牙标签之间的信号强度，在理想状态下蓝牙信号强度与收发双方之间的距离具有比例关系。因此，在明确蓝牙标签的位置时，可以通过几何计算的方式(例如三角定位等)确定出终端的位置。
基于以上分析，在获得终端的定位以后，可以基于导航路线规划技术得到终端的通往目标图书所在位置的导航信息。其中，可以理解的是，目标图书是用户在终端通过搜索等功能选择确定的。
接着，终端实时地从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向。可以理解的是，知道用户在地图中所在位置和导航信息(导航路线)后，可以确定用户当前应当行进的方向。接着通过获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。其实质是在摄像头拍摄的画面中叠加图层，其中该图层中显示第一指引图案，由于用户当前指向的方向是不确定的，因此可以通过生成一个指引图案来引导用户。其中第一指引图案可以是箭头，其中该箭头由用户所在位置指向目标方向。通过图3可知，用户开始背向目标移动方向，因此显示出一个掉头的指引箭头。当用户旋转90°后，箭头最终指向的方向实际上是没有变化的，仍然是由用户所在位置指向目标移动方向，但是此时终端与目标移动方向是90°的关系，因此，呈现一个90°转弯的箭头。
通过这样的方式，即便看不懂地图的用户也可以方便地被引导至目标书籍所在的书架，从而顺利找到书籍。
在部分实施例中，所述蓝牙探针按照阵列方式部署在室内。
在部分实施例中，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
在本实施例中，根据与终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置来进行三角定位。其中，只要蓝牙探针的部署位置合理，即可以实现比较准确的定位。为了减少障碍物的干扰，可以将蓝牙探针部署在书架侧面。
在部分实施例中，所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案。所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，隐藏所述第一指引图案。
在上述实施例中，参照图4，在用户进入接近导航终点的位置时，会隐藏第一指引图案，然后终端变成识别标识的模式，其中，标识可以是二维码等标识，通过识别二维码，终端可以通过服务器查询到当前摄像头拍摄到的位置，同时，服务器基于查询请求，可以返回摄像头拍摄的位置与目标图书所在的位置之间的关系，从而生成相关的第二指引图案。第二指引图案可以是指示上下左右的箭头，或者是指示目标图书所在单元的方框等。
由于室内定位存在误差的问题，且导航通常只能将用户导航到特定的书架，而不能确定到具体的位置。因此，通过上述实施例可以进一步便于用户快速确定图书具体的位置。
在部分实施例中，所述系统还包括蓝牙网关，各所述蓝牙探针通过所述蓝牙网关与所述服务器连接，所述蓝牙网关通过轮询的方式读取其连接的蓝牙探针的数据以上报所述服务器。
可以理解的是，在这些实施例中，以可以通过蓝牙探针获得终端的信号强度值，然后通过蓝牙网关上报给服务器。
在部分实施例中，所述终端还用于根据所述指向信息，调整所述第一指引图案的形状。可以理解的是，设备的指向信息(陀螺仪信息)实际上与画面拍摄到的地面具有一定的关系。因此，可以通过指向信息来确定地面与摄像头光轴之间的角度，即可以确定拍摄角度。故当第一指引图案显示在一个可以在3D空间调整的平面上时，可以通过调整该平面，使得该平面与地面平行，即可得到第二指引标识贴在地面上的视觉效果。
参照图2，一种图书馆室内导航方法，基于上述系统实现，所述方法包括以下步骤：
步骤210、获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；
步骤220、从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；
步骤230、获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案。
在一些实施例中，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
在一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：
在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案，并隐藏所述第一指引图案。
对于上述方法实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种图书馆室内导航系统，其特征在于，包括服务器、终端和多个蓝牙探针；
所述蓝牙探针用于广播蓝牙信号；
所述服务器用于基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，其中，所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度由所述终端通过接收到的所述蓝牙广播信号确定；
所述终端用于获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；以及获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案；
所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案。
2.根据权利要求1所述的图书馆室内导航系统，其特征在于，所述蓝牙探针按照阵列方式部署在室内。
3.根据权利要求2所述的图书馆室内导航系统，其特征在于，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
4.根据权利要求1所述的图书馆室内导航系统，其特征在于，所述终端还用于在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，隐藏所述第一指引图案。
5.根据权利要求1所述的图书馆室内导航系统，其特征在于，所述系统还包括蓝牙网关，各所述蓝牙探针通过所述蓝牙网关与所述服务器连接，所述蓝牙网关通过轮询的方式读取其连接的蓝牙探针的数据以上报所述服务器。
6.根据权利要求1所述的图书馆室内导航系统，其特征在于，所述终端还用于根据所述指向信息，调整所述第一指引图案的形状。
7.一种图书馆室内导航方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的系统实现，所述方法包括以下步骤：
获取目标图书信息，向所述服务器请求通往所述目标图书所在位置的导航信息；
从服务器获取当前所述终端在所述室内地图中的位置信息，根据所述位置信息和所述导航信息，确定目标移动方向；
获取所述终端的指向信息，根据所述指向信息和所述目标移动方向，在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于将用户指向目标移动方向的第一指引图案；
在当所述终端当前的位置与所述导航信息所表示的导航终点之间的距离小于预设范围时，从所述摄像头拍摄的画面中识别定位标识，根据识别到的定位标识获取所述定位标识与所述目标图书的位置关系，根据所述位置关系在所述终端摄像头拍摄的画面中显示用于指示所述目标图书位置的第二指引图案，并隐藏所述第一指引图案。
8.根据权利要求7所述的图书馆室内导航方法，其特征在于，所述基于若干个所述蓝牙探针与所述终端之间的蓝牙信号强度，确定所述终端在室内地图中的位置信息，具体为：
获取各所述蓝牙探针在所述室内地图中的位置；
根据与所述终端之间的蓝牙信号强度最高的三个蓝牙探针的位置以及这三个蓝牙探针检测到的蓝牙信号强度确定所述终端在所述室内地图中的位置。
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