CN114398118A - 基于空间锚的智慧城市的智能定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统及方法，所述系统包括：展示单元、定位单元、处理单元和传感器单元；其中，展示单元，用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；定位单元，用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；传感器单元，用于采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；处理单元，用于依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。本申请提供的技术方案具有用户体验度高的优点。

Description

基于空间锚的智慧城市的智能定位系统及方法

技术领域

本申请涉及通信以及电子技术领域，具体涉及一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统及方法。

背景技术

智慧城市(英语：Smart City)起源于传媒领域，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市通常采用BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)展示，但是现有的BIM展示不会随着观看人员的角度来调整，影响了用户观看的角度，影响了用户的体验度。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统及方法，可以依据人员的角度来实现对BIM展示进行旋转，方便用户观看，提高了用户的体验度。

第一方面，本申请实施例提供一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统，所述系统包括：展示单元、定位单元、处理单元和传感器单元；其中，

展示单元，用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；

定位单元，用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

传感器单元，用于采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

处理单元，用于依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

第二方面，提供一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统，所述方法包括：

通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的程序，其中，所述程序使得终端执行第一方面提供的方法。

实施本申请实施例，具有如下有益效果：

本申请提供的本申请提供的用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的展示角度。这样该BIM模型即可以依据用户的第一位置来确定该智慧城市初始模型的旋转角度，这样即实现了对初始模型的选择，不会因为用户的角度不同无法观看到效果较好的BIM模型，提高用户的体验度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种智慧城市系统的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的基于空间锚的智慧城市的智能定位系统的结构示意图。

图3为本申请提供的定位平面的示意图。

图4为本申请实施例提供的基于空间锚的智慧城市的智能定位方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1提供了一种智慧城市系统的结构示意图，如图1所示，该系统可以包括电脑端服务器、平板电脑(ipad)、展示设备(大屏第三方视角展示)；虚拟现实设备(例如Hololens)。示意的，上述系统还可以包括：定位设备，该定位设备依据不同的场景可以有多种，例如超声波定位设备、红外定位设备等等。

上述电脑端服务器可以通过WIFI与平板电脑或虚拟现实设备连接，当然在实际应用中，还可以采用其他的通信方式连接，例如，可以通过无线接入网设备连接，例如LTE、NR等。示例的，无线接入网设备包括但不限于：第五代移动通信系统(5th-generation，5G)中的下一代基站(generation nodeB，gNB)、演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base stationcontroller，BSC)、基站收发台(base transceiver station，BTS)、家庭基站(例如，homeevolved node B、或home node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)、收发点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心等。

空间锚(spatial anchors)是一种基于空间的锚定技术，是一种空间的定位技术，而空间锚简单的所即在空间中确定一个具体的点(类似锚)，其他的信息基于该点实现定位，类似本地坐标系，只是本地坐标系的原点为一个空间点，因此成为空间锚，也可以称为空间锚定。

参阅图2，图2提供了一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统，该系统的具体结构可以如图1所示，具体的，可以设置在图1中的多个设备内，也可以设置在图1中的单个设备内，对于配置在何种设备，用户可以自行选择，本申请并不限定其具体的配置设备。该基于空间锚的智慧城市的智能定位系统可以包括：展示单元201、定位单元202、处理单元203和传感器单元204；示意的，上述传感器单元依据实际的情况可以由多种类型的传感器，例如测距的红外传感器，又如采集图像的图像传感器(红外摄像头或普通摄像头)，又如其他类型的传感器，例如超声波发射器和超声波接收器等等，当然根据不同的功能可以配置不同的传感器。

展示单元201，用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；

定位单元202，用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

上述空间锚点技术主要功能通过记录上传进入云端将空间定位点实现定位记录，设定在某空间坐标上，该空间坐标的位置不会因环境的变化而改变。

传感器单元204，用于采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

处理单元203，用于依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

本申请提供的用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的展示角度。这样该BIM模型即可以依据用户的第一位置来确定该智慧城市初始模型的旋转角度，这样即实现了对初始模型的选择，不会因为用户的角度不同无法观看到效果较好的BIM模型，提高用户的体验度。

示例的，上述依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度具体包括：

以第一位置为端点发射与水平面垂直的第一射线，构建通过空间定位点的第二构造线，该第二构造线与水平面垂直；确定用户的第一身份，提取第一身份对应的第一视线高度，从第一射线中提取第一视线高度的第一用户点A，构建第一用户水平面，该第一用户水平面包含第一用户点A且该第一用户水平面与水平面平行，提取第一用户水平面与第二构造线之间的交点B，连接第一用户点A与交点B得到线段AB；提取智慧城市初始模型中预设的最佳观看面，该最佳观看面与水平面垂直，确定最佳观看面与第一用户水平面相交的线段CD，计算线段AB与线段CD之间的角度α，确定该选择角度为角度α(该角度α可以为两个线相交角度之中较小的角度，即锐角，具体如图3所示)。

示例的，上述角度α可以通过三角函数或其他的几何方式计算得到，这里不再赘述。

参阅图3，其对应的A可以为各个身份对应的视线高度值，其有各个身份的身高决定，例如，身高180厘米的人的视线高度大概在165cm左右，当然男性和女性也有一定的区别。其基于的原理为，依据上述方法确定线段AB以后，旋转对应BIM模型实现最佳观看面与线段AB平行，当然旋转以后线段AB也可以包含在最佳观看面，最佳观看面一般为BIM模型的预设的面，例如垂直时，该最佳观看面可以为BIM模型与水平面平行的中心面，另外，该第二构造线也可以为最佳观看面内的线段，本申请并不限制上述第二构造线与最佳观看面之间的从属关系。

示例的，上述定位关联信息具体可以包括：定位坐标、图像信息等等能够对用户定位的信息。

示例的，上述定位坐标可以为GPS坐标，当然也可以为本地定位坐标信息，当然还可以为其他类型的定位坐标信息，本申请并不限制上述定位坐标的表现形式。

示例的，上述定位坐标可以通过多种方式获取，包括但不限于：移动通信方式、超声波定位方式、本地坐标定位方式、室内定位方式等等。

示例的，若为图像信息，可以采用图像识别的方式来确定对应的位置信息。

示例的，上述确定用户的第一身份可以通过多种方式来确定，例如在一种可能的方案中，可以通过瞳孔识别方式来确定用户的身份，当然还可以通过其他方式，例如人脸识别、指纹识别等等。当然上述确定用户的第一身份还可以通过通信的方式来识别，该基于空间锚的智慧城市的智能定位系统还可以包括通信单元205；具体的方式可以包括：

通信单元205，用于发送识别请求信息，接收智能手机返回的识别响应信息，该识别响应信息包含智能手机的唯一识别码；

处理单元203，用于确定该唯一识别码是否为预设的识别码，若该唯一识别码属于预设的识别码，确定该用户的第一身份为预设的识别码对应的身份。

对于唯一识别码具体可以为智能手机的手机号，当然还可以为其他的信息，例如，国际移动设备识别码(International Mobile Equipment Identity，IMEI)，当然还可以为其他的能够唯一标识手机的信息。

对于用户来说，自己用的手机一般会携带在身上，对于系统来说，其只需要确定具体的手机的身份即能够变相的判断其用户的身份。尤其对于多个人的场景来说，例如参观的场景，但是对于参观的场景中，会有一个主要的用户(例如某某主任或董事长)，那么最佳的观看位置需要依据领导的位置来进行调整，因此通过手机号码来实现对手机的识别。

参阅图4，图4提供了一种基于空间锚的智慧城市的智能定位方法，所述方法包括：

S401、通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

S402、采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

S403、依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

示例的，上述依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度具体包括：

所述处理单元，具体用于以第一位置为端点发射与水平面垂直的第一射线，构建通过空间定位点的第二构造线，该第二构造线与水平面垂直；确定用户的第一身份，提取第一身份对应的第一视线高度，从第一射线中提取第一视线高度的第一用户点A，构建第一用户水平面，该第一用户水平面包含第一用户点A且该第一用户水平面与水平面平行，提取第一用户水平面与第二构造线之间的交点B，连接第一用户点A与交点B得到线段AB；提取智慧城市初始模型中预设的最佳观看面，该最佳观看面与水平面垂直，确定最佳观看面与第一用户水平面相交的线段CD，计算线段AB与线段CD之间的角度α，确定该选择角度为角度α。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种基于空间锚的智慧城市的智能定位系统，其特征在于，所述系统包括：展示单元、定位单元、处理单元和传感器单元；其中，

展示单元，用于通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；

定位单元，用于调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

传感器单元，用于采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

处理单元，用于依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述处理单元，具体用于以第一位置为端点发射与水平面垂直的第一射线，构建通过空间定位点的第二构造线，该第二构造线与水平面垂直；确定用户的第一身份，提取第一身份对应的第一视线高度，从第一射线中提取第一视线高度的第一用户点A，构建第一用户水平面，该第一用户水平面包含第一用户点A且该第一用户水平面与水平面平行，提取第一用户水平面与第二构造线之间的交点B，连接第一用户点A与交点B得到线段AB；提取智慧城市初始模型中预设的最佳观看面，该最佳观看面与水平面垂直，确定最佳观看面与第一用户水平面相交的线段CD，计算线段AB与线段CD之间的角度α，确定该选择角度为角度α。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述定位关联信息具体包括：定位坐标或图像信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：通信单元；

通信单元，用于发送识别请求信息，接收智能手机返回的识别响应信息，该识别响应信息包含智能手机的唯一识别码；

处理单元，用于确定该唯一识别码是否为预设的识别码，若该唯一识别码属于预设的识别码，确定该用户的第一身份为预设的识别码对应的身份。

5.一种基于空间锚的智慧城市的智能定位方法，其特征在于，所述方法包括：

通过BIM方式展示待操控的智慧城市初始模型；调用空间锚点技术确定该智慧城市初始模型的空间定位点；

采集用户的定位关联信息，依据该定位关联信息确定该用户的第一位置；

依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据该第一位置与该空间定位点之间的关系调整该智慧城市初始模型的旋转角度具体包括：

所述处理单元，具体用于以第一位置为端点发射与水平面垂直的第一射线，构建通过空间定位点的第二构造线，该第二构造线与水平面垂直；确定用户的第一身份，提取第一身份对应的第一视线高度，从第一射线中提取第一视线高度的第一用户点A，构建第一用户水平面，该第一用户水平面包含第一用户点A且该第一用户水平面与水平面平行，提取第一用户水平面与第二构造线之间的交点B，连接第一用户点A与交点B得到线段AB；提取智慧城市初始模型中预设的最佳观看面，该最佳观看面与水平面垂直，确定最佳观看面与第一用户水平面相交的线段CD，计算线段AB与线段CD之间的角度α，确定该选择角度为角度α。

7.一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的程序，其中，所述程序使得终端执行如权利要求5或6所述的方法。

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