CN114782657A - 基于混合现实的地图立体定位系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，涉及混合现实技术领域。为了解决传统的地图在使用过程中功能较为单一，往往无法实时快速的响应客户需求，无法提供种类齐全的导览服务以及其他营销服务，无法为企业带来良好的经济效益的问题。基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，通过移动终端在任意虚实空间进行交互体验，云端平台实现多功能MR虚实共生平台，以极低的成本且无需物理改造，即可让地图可运营，且让地图增加多种游中营收，打造旅游爆品，让用户与景区等地区建立常态链接，用户通过虚拟虚实共生平台形成强粘性与高转化性，保证用户的活跃度，为企业带来良好的经济效益。

Description

基于混合现实的地图立体定位系统及其方法

技术领域

本发明涉及混合现实技术领域，特别涉及基于混合现实的地图立体定位系统及其方法。

背景技术

混合现实(既包括增强现实和增强虚拟)指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。在地图导航领域，虚拟信息与真实信息的结合技术的前景尤为广阔，然而目前市面上大部分地图在使用过程中仍存在以下几点问题：

1、大部分地图在使用过程中仍采用2D效果进行导航，当用户选择三维立体导航后，地图上无法实时显示前车距离和路况环境，三维效果较差，建造成本高，使得用户的使用体验较差，企业成本较高；

2、传统的地图在使用过程中功能较为单一，往往无法实时快速的响应客户需求，无法提供种类齐全的导览服务以及其他营销服务，无法为企业带来良好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，通过移动终端在任意虚实空间进行交互体验，云端平台实现多功能MR虚实共生平台，以极低的成本且无需物理改造，即可让地图可运营，且让地图增加多种游中营收，打造旅游爆品，让用户与景区等地区建立常态链接，用户通过虚拟虚实共生平台形成强粘性与高转化性，保证用户的活跃度，为企业带来良好的经济效益，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于混合现实的地图立体定位系统，包括定位采集终端，定位采集终端包括调节座和数据采集装置，调节座下表面通过轴承与安装座转动连接，调节座下表面中心与驱动电机固定连接，调节座上表面中心通过螺栓与支撑底座固定连接，支撑底座上表面通过螺栓与数据采集装置固定连接，定位采集终端与北斗定位系统通过信号传输连接，北斗定位系统与云端平台进行数据交互，云端平台通过移动通信网络与移动终端进行数据传输连接，云端平台与云端数据库进行数据交互。

进一步的，数据采集装置包括图像采集箱和环境采集箱，图像采集箱四周分别开设有活动槽，活动槽内安装有摄像装置，图像采集箱内壁四周分别通过销轴与摄像装置活动连接，图像采集箱上表面通过螺栓与环境采集箱固定连接，环境采集箱上表面分别设置有风速监测装置和空气环境监测装置，风速监测装置通过轴承与环境采集箱上表面一侧转动连接。

进一步的，定位采集终端包括环境数据采集模块、摄像采集模块、图片采集模块和定位模块，环境数据采集模块、摄像采集模块和图片采集模块分别接收采集到的环境数据、图像和视频数据，并将接收到的数据传输至定位模块，定位模块与北斗定位系统进行数据实时交互，对采集到的数据与定位数据实时融合，北斗定位系统将接收到的数据通过终端数据传输模块传输至云端平台。

进一步的，云端平台包括MR地图整合模块、功能拓展模块和场景方案定制模块，MR地图整合模块与功能拓展模块进行数据交互，功能拓展模块与场景方案定制模块进行数据交互，云端数据库分别为MR地图整合模块、功能拓展模块和场景方案定制模块提供数据基础。

进一步的，MR地图整合模块包括终端数据处理模块、数据建模整合模块、历史数据对比模块和地图展示模块，终端数据处理模块将接收到的终端数据进行处理，识别视频与图像内的建筑、道路和关联信息，并将处理后的数据传输至数据建模整合模块，数据建模整合模块将接收到的数据与三维模型进行实景融合和拼接，数据建模整合模块建模完成后将地图数据传输至历史数据对比模块，历史数据对比模块将处理后的数据与历史存储的数据进行对比，并实时更新储存，地图展示模块对更新后的地图数据与移动终端进行数据交互，移动终端进行地图实时展示。

进一步的，功能拓展模块包括虚实导航模块、虚实导览模块、虚实营销模块和虚实娱乐模块，虚实导航模块对接收到的地图数据进行虚拟导航规划，虚实导览模块将地图周边建筑进行识别，并根据用户需要进行虚拟导览，将建筑类别、建筑名称进行标识，标识内容包括商铺、公共卫生间、加油站和景点，虚实营销模块在现实场景中创建虚拟营销平台，提供虚拟营销广告，根据用户需求完成购物和虚拟互动，虚实娱乐模块在现实场景中进行娱乐活动，放置任意虚拟场景与交互动画，建立游戏人物与现实环境的交互。

进一步的，虚实导航模块与移动终端进行数据传输连接，移动终端接收到虚拟导航规划后，根据周边环境将现实数据输送至虚实导航模块，将现实数据与虚拟导航规划进行精准定位重合。

进一步的，场景方案定制模块包括场景识别模块、方案预制模块和场景方案匹配模块，场景识别模块与虚实导览模块进行数据交互，场景识别模块对地图中的场景进行识别分类，方案预制模块分别与虚实营销模块和虚实娱乐模块进行数据交互，方案预制模块对不同分类的场景进行专属方案的预制，场景方案匹配模块将分类中的场景与预先定制的方案进行匹配。

本发明提供另一种技术方案，基于混合现实的地图立体定位系统的实现方法，包括以下步骤：

S1：定位采集终端安装在数据采集车上端进行道路及其周边建筑的数据采集，定位采集终端将采集到的数据北斗定位系统的定位数据实时融合，并传输至云端平台；

S2：MR地图整合模块将接收到的数据通过混合现实技术进行整合，建立虚实共生的三维地图，功能拓展模块对接收到的数据进行标签化储存，建立包括导航、找车、找人、营销多功能场景，场景方案定制模块对不同场景进行专属方案定制；

S3：移动终端通过终端摄像头与云端平台进行数据交互，识别现实环境，在现实中叠加虚拟导航提示，帮助用户迅速到达目的地，并与娱乐、营销功能叠加使用。

进一步的，针对S3中，移动终端识别现实环境，在现实中叠加虚拟导航提示，帮助用户迅速到达目的地，并与娱乐、营销功能叠加使用，包括以下步骤：

S301：启动移动终端，通过地图展示模块进行地图实时展示，移动终端接收用户行为数据；

S302：分别通过用户行为数据与功能拓展模块实时交互，为用户提供个性化功能模块，包括三维虚实导航和虚拟营销平台多功能场景；

S303：通过识别用户所处位置进行功能识别，并通过场景方案定制模块为客户提供专属营销方案与营销产品，判断用户是否需要购买推荐商品，用户根据操作提示完成购买。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，通过驱动电机调整数据采集装置的角度，避免出现采集死角，图像采集箱和环境采集箱同时对道路和环境进行采集，提高了混合现实技术的真实性，方便模拟不同环境下的道路和建筑，提高了用户使用体验的真实性，通过环境数据采集模块、摄像采集模块和图片采集模块将接收到的数据实时与北斗定位系统数据融合，实时进行数据更新迭代。

2.本发明提出的基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，通过移动终端在任意虚实空间进行交互体验，云端平台混合现实技术建立虚实共生的三维地图，建立包括导航、找车、找人、营销多功能场景，并对不同场景进行专属方案定制，实现多功能MR虚实共生平台，创作与展示相关的三维信息交互内容，以极低的成本且无需物理改造，即可让地图可运营，且让地图增加多种游中营收，打造旅游爆品，让用户与景区等地区建立常态链接，用户通过虚拟虚实共生平台形成强粘性与高转化性，保证用户的活跃度，为企业带来良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的定位采集终端立体图；

图2为本发明的定位采集终端局部示意图；

图3为本发明的整体模块拓扑图；

图4为本发明的定位采集终端模块示意图；

图5为本发明的云端平台示意图；

图6为本发明的云端平台模块图；

图7为本发明的整体模块流程图；

图8为本发明的移动终端流程图。

图中：1、定位采集终端；11、调节座；111、环境数据采集模块；112、摄像采集模块；113、图片采集模块；114、定位模块；115、终端数据传输模块；12、数据采集装置；121、图像采集箱；122、环境采集箱；123、活动槽；124、摄像装置；125、风速监测装置；126、空气环境监测装置；13、安装座；14、驱动电机；15、支撑底座；2、北斗定位系统；3、云端平台；31、MR地图整合模块；311、终端数据处理模块；312、数据建模整合模块；313、历史数据对比模块；314、地图展示模块；32、功能拓展模块；321、虚实导航模块；322、虚实导览模块；323、虚实营销模块；324、虚实娱乐模块；33、场景方案定制模块；331、场景识别模块；332、方案预制模块；333、场景方案匹配模块；4、移动通信网络；5、移动终端；6、云端数据库。

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。

请参阅图1-2，基于混合现实的地图立体定位系统，包括定位采集终端1，定位采集终端1包括调节座11和数据采集装置12，调节座11下表面通过轴承与安装座13转动连接，调节座11下表面中心与驱动电机14固定连接，调节座11上表面中心通过螺栓与支撑底座15固定连接，支撑底座15上表面通过螺栓与数据采集装置12固定连接，数据采集装置12包括图像采集箱121和环境采集箱122，图像采集箱121四周分别开设有活动槽123，活动槽123内安装有摄像装置124，图像采集箱121内壁四周分别通过销轴与摄像装置124活动连接，图像采集箱121上表面通过螺栓与环境采集箱122固定连接，环境采集箱122上表面分别设置有风速监测装置125和空气环境监测装置126，风速监测装置125通过轴承与环境采集箱122上表面一侧转动连接，通过驱动电机14调整数据采集装置12的角度，避免出现采集死角，图像采集箱121和环境采集箱122同时对道路和环境进行采集，提高了混合现实技术的真实性，方便模拟不同环境下的道路和建筑，提高了用户体验的真实性；

请参与图3-4，定位采集终端1与北斗定位系统2通过信号传输连接，北斗定位系统2与云端平台3进行数据交互，云端平台3通过移动通信网络4与移动终端5进行数据传输连接，云端平台3与云端数据库6进行数据交互，定位采集终端1包括环境数据采集模块111、摄像采集模块112、图片采集模块113和定位模块114，环境数据采集模块111、摄像采集模块112和图片采集模块113分别接收采集到的环境数据、图像和视频数据，并将接收到的数据传输至定位模块114，定位模块114与北斗定位系统2进行数据实时交互，对采集到的数据与定位数据实时融合，北斗定位系统2将接收到的数据通过终端数据传输模块115传输至云端平台3，通过环境数据采集模块111、摄像采集模块112和图片采集模块113将接收到的数据实时与北斗定位系统2数据融合，实时进行数据更新迭代，通过移动终端5在任意虚实空间进行交互体验；

请参阅图5-6，云端平台3包括MR地图整合模块31、功能拓展模块32和场景方案定制模块33，MR地图整合模块31与功能拓展模块32进行数据交互，功能拓展模块32与场景方案定制模块33进行数据交互，云端数据库6分别为MR地图整合模块31、功能拓展模块32和场景方案定制模块33提供数据基础，MR地图整合模块31包括终端数据处理模块311、数据建模整合模块312、历史数据对比模块313和地图展示模块314，终端数据处理模块311将接收到的终端数据进行处理，识别视频与图像内的建筑、道路和关联信息，并将处理后的数据传输至数据建模整合模块312，数据建模整合模块312将接收到的数据与三维模型进行实景融合和拼接，数据建模整合模块312建模完成后将地图数据传输至历史数据对比模块313，历史数据对比模块313将处理后的数据与历史存储的数据进行对比，并实时更新储存，地图展示模块314对更新后的地图数据与移动终端5进行数据交互，移动终端5进行地图实时展示，功能拓展模块32包括虚实导航模块321、虚实导览模块322、虚实营销模块323和虚实娱乐模块324，虚实导航模块321对接收到的地图数据进行虚拟导航规划，虚实导航模块321与移动终端5进行数据传输连接，移动终端5接收到虚拟导航规划后，根据周边环境将现实数据输送至虚实导航模块321，将现实数据与虚拟导航规划进行精准定位重合，虚实导览模块322将地图周边建筑进行识别，并根据用户需要进行虚拟导览，将建筑类别、建筑名称进行标识，标识内容包括商铺、公共卫生间、加油站和景点，虚实营销模块323在现实场景中创建虚拟营销平台，提供虚拟营销广告，根据用户需求完成购物和虚拟互动，虚实娱乐模块324在现实场景中进行娱乐活动，放置任意虚拟场景与交互动画，建立游戏人物与现实环境的交互，场景方案定制模块33包括场景识别模块331、方案预制模块332和场景方案匹配模块333，场景识别模块331与虚实导览模块322进行数据交互，场景识别模块331对地图中的场景进行识别分类，方案预制模块332分别与虚实营销模块323和虚实娱乐模块324进行数据交互，方案预制模块332对不同分类的场景进行专属方案的预制，场景方案匹配模块333将分类中的场景与预先定制的方案进行匹配，实现多功能MR虚实共生平台，创作与展示相关的三维信息交互内容，以极低的成本且无需物理改造，即可让地图可运营，且让地图增加多种游中营收，打造旅游爆品，让用户与景区等地区建立常态链接，用户通过虚拟虚实共生平台形成强粘性与高转化性，保证用户的活跃度，为企业带来良好的经济效益。

请参阅图7，基于混合现实的地图立体定位系统的实现方法，包括以下步骤：

S1：定位采集终端1安装在数据采集车上端进行道路及其周边建筑的数据采集，定位采集终端1将采集到的数据北斗定位系统2的定位数据实时融合，并传输至云端平台3；

S2：MR地图整合模块31将接收到的数据通过混合现实技术进行整合，建立虚实共生的三维地图，功能拓展模块32对接收到的数据进行标签化储存，建立包括导航、找车、找人、营销多功能场景，场景方案定制模块33对不同场景进行专属方案定制；

S3：移动终端5通过终端摄像头与云端平台3进行数据交互，识别现实环境，在现实中叠加虚拟导航提示，帮助用户迅速到达目的地，并与娱乐、营销功能叠加使用。

请参阅图8，基于混合现实的地图立体定位系统的方法，包括以下步骤：

S301：启动移动终端5，通过地图展示模块314进行地图实时展示，移动终端5接收用户行为数据；

S302：分别通过用户行为数据与功能拓展模块32实时交互，为用户提供个性化功能模块，包括三维虚实导航和虚拟营销平台多功能场景；

S303：通过识别用户所处位置进行功能识别，并通过场景方案定制模块33为客户提供专属营销方案与营销产品，判断用户是否需要购买推荐商品，用户根据操作提示完成购买。

综上所述，本基于混合现实的地图立体定位系统及其方法，通过驱动电机14调整数据采集装置12的角度，避免出现采集死角，图像采集箱121和环境采集箱122同时对道路和环境进行采集，提高了混合现实技术的真实性，方便模拟不同环境下的道路和建筑，提高了用户体验的真实性，通过环境数据采集模块111、摄像采集模块112和图片采集模块113将接收到的数据实时与北斗定位系统2数据融合，实时进行数据更新迭代，通过移动终端5在任意虚实空间进行交互体验，MR地图整合模块31将接收到的数据通过混合现实技术进行整合，建立虚实共生的三维地图，功能拓展模块32对接收到的数据进行标签化储存，建立包括导航、找车、找人、营销多功能场景，场景方案定制模块33对不同场景进行专属方案定制，实现多功能MR虚实共生平台，创作与展示相关的三维信息交互内容，以极低的成本且无需物理改造，即可让地图可运营，且让地图增加多种游中营收，打造旅游爆品，让用户与景区等地区建立常态链接，用户通过虚拟虚实共生平台形成强粘性与高转化性，保证用户的活跃度，为企业带来良好的经济效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于混合现实的地图立体定位系统，包括定位采集终端(1)，其特征在于：定位采集终端(1)包括调节座(11)和数据采集装置(12)，调节座(11)下表面通过轴承与安装座(13)转动连接，调节座(11)下表面中心与驱动电机(14)固定连接，调节座(11)上表面中心通过螺栓与支撑底座(15)固定连接，支撑底座(15)上表面通过螺栓与数据采集装置(12)固定连接，定位采集终端(1)与北斗定位系统(2)通过信号传输连接，北斗定位系统(2)与云端平台(3)进行数据交互，云端平台(3)通过移动通信网络(4)与移动终端(5)进行数据传输连接，云端平台(3)与云端数据库(6)进行数据交互。

2.如权利要求1所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：数据采集装置(12)包括图像采集箱(121)和环境采集箱(122)，图像采集箱(121)四周分别开设有活动槽(123)，活动槽(123)内安装有摄像装置(124)，图像采集箱(121)内壁四周分别通过销轴与摄像装置(124)活动连接，图像采集箱(121)上表面通过螺栓与环境采集箱(122)固定连接，环境采集箱(122)上表面分别设置有风速监测装置(125)和空气环境监测装置(126)，风速监测装置(125)通过轴承与环境采集箱(122)上表面一侧转动连接。

3.如权利要求1所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：定位采集终端(1)包括环境数据采集模块(111)、摄像采集模块(112)、图片采集模块(113)和定位模块(114)，环境数据采集模块(111)、摄像采集模块(112)和图片采集模块(113)分别接收采集到的环境数据、图像和视频数据，并将接收到的数据传输至定位模块(114)，定位模块(114)与北斗定位系统(2)进行数据实时交互，对采集到的数据与定位数据实时融合，北斗定位系统(2)将接收到的数据通过终端数据传输模块(115)传输至云端平台(3)。

4.如权利要求1所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：云端平台(3)包括MR地图整合模块(31)、功能拓展模块(32)和场景方案定制模块(33)，MR地图整合模块(31)与功能拓展模块(32)进行数据交互，功能拓展模块(32)与场景方案定制模块(33)进行数据交互，云端数据库(6)分别为MR地图整合模块(31)、功能拓展模块(32)和场景方案定制模块(33)提供数据基础。

5.如权利要求4所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：MR地图整合模块(31)包括终端数据处理模块(311)、数据建模整合模块(312)、历史数据对比模块(313)和地图展示模块(314)，终端数据处理模块(311)将接收到的终端数据进行处理，识别视频与图像内的建筑、道路和关联信息，并将处理后的数据传输至数据建模整合模块(312)，数据建模整合模块(312)将接收到的数据与三维模型进行实景融合和拼接，数据建模整合模块(312)建模完成后将地图数据传输至历史数据对比模块(313)，历史数据对比模块(313)将处理后的数据与历史存储的数据进行对比，并实时更新储存，地图展示模块(314)对更新后的地图数据与移动终端(5)进行数据交互，移动终端(5)进行地图实时展示。

6.如权利要求4所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：功能拓展模块(32)包括虚实导航模块(321)、虚实导览模块(322)、虚实营销模块(323)和虚实娱乐模块(324)，虚实导航模块(321)对接收到的地图数据进行虚拟导航规划，虚实导览模块(322)将地图周边建筑进行识别，并根据用户需要进行虚拟导览，将建筑类别、建筑名称进行标识，标识内容包括商铺、公共卫生间、加油站和景点，虚实营销模块(323)在现实场景中创建虚拟营销平台，提供虚拟营销广告，根据用户需求完成购物和虚拟互动，虚实娱乐模块(324)在现实场景中进行娱乐活动，放置任意虚拟场景与交互动画，建立游戏人物与现实环境的交互。

7.如权利要求6所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：虚实导航模块(321)与移动终端(5)进行数据传输连接，移动终端(5)接收到虚拟导航规划后，根据周边环境将现实数据输送至虚实导航模块(321)，将现实数据与虚拟导航规划进行精准定位重合。

8.如权利要求6所述的基于混合现实的地图立体定位系统，其特征在于：场景方案定制模块(33)包括场景识别模块(331)、方案预制模块(332)和场景方案匹配模块(333)，场景识别模块(331)与虚实导览模块(322)进行数据交互，场景识别模块(331)对地图中的场景进行识别分类，方案预制模块(332)分别与虚实营销模块(323)和虚实娱乐模块(324)进行数据交互，方案预制模块(332)对不同分类的场景进行专属方案的预制，场景方案匹配模块(333)将分类中的场景与预先定制的方案进行匹配。

9.如权利要求1-8任一项所述的基于混合现实的地图立体定位系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：定位采集终端(1)安装在数据采集车上端进行道路及其周边建筑的数据采集，定位采集终端(1)将采集到的数据北斗定位系统(2)的定位数据实时融合，并传输至云端平台(3)；

S2：MR地图整合模块(31)将接收到的数据通过混合现实技术进行整合，建立虚实共生的三维地图，功能拓展模块(32)对接收到的数据进行标签化储存，建立包括导航、找车、找人、营销多功能场景，场景方案定制模块(33)对不同场景进行专属方案定制；

S3：移动终端(5)通过终端摄像头与云端平台(3)进行数据交互，识别现实环境，在现实中叠加虚拟导航提示，帮助用户迅速到达目的地，并与娱乐、营销功能叠加使用。

10.如权利要求9所述的基于混合现实的地图立体定位系统的实现方法，其特征在于：针对S3中，移动终端(5)识别现实环境，在现实中叠加虚拟导航提示，帮助用户迅速到达目的地，并与娱乐、营销功能叠加使用，包括以下步骤：

S301：启动移动终端(5)，通过地图展示模块(314)进行地图实时展示，移动终端(5)接收用户行为数据；

S302：分别通过用户行为数据与功能拓展模块(32)实时交互，为用户提供个性化功能模块，包括三维虚实导航和虚拟营销平台多功能场景；

S303：通过识别用户所处位置进行功能识别，并通过场景方案定制模块(33)为客户提供专属营销方案与营销产品，判断用户是否需要购买推荐商品，用户根据操作提示完成购买。

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