CN115950437B - 一种室内的定位方法、定位装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种室内的定位方法、定位装置、设备和介质，所述方法包括：响应用户在建筑物中的定位请求；定位请求中携带有建筑物中用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；第一定位环境数据为目标空间中的部分空间的图像数据；根据第一定位环境数据，确定用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；根据用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定用户在目标空间中的位置；语义地标拓扑地图是基于目标空间的建筑信息模型建立的。

Description

一种室内的定位方法、定位装置、设备和介质

技术领域

本申请涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种室内的定位方法、定位装置、设备和介质。

背景技术

城市的面貌正在发生改变，购物商场、体育场馆、医疗中心等现代化的大型建筑，都拥有复杂多样的室内空间。由于非视线通信问题，GPS无法在室内条件下提供可靠的位置数据。因此，面对这些结构复杂、路径繁多的室内环境，用户无法有效地获取位置信息，对室内位置服务的需求变得更加迫切。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种室内的定位方法、定位装置、设备和介质，用于解决现有技术中用户在室内定位不准确的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种室内的定位方法，包括：

响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的。

可选的，所述语义地标拓扑地图是通过如下步骤确定的：

获取所述目标空间的建筑信息模型；

从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息；所述第三定位地标的位置信息中包括根节点地标的位置信息，所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息是所述第三定位地标所在墙体的位置信息；

基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

可选的，所述获取所述目标空间的建筑信息模型，包括：

在包含所述目标空间的目标建筑的建筑信息模型中，根据所述目标空间的空间属性，获取所述目标空间的建筑信息模型。

可选的，所述基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图，包括：

在所述目标空间的建筑信息模型中以所述根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

建立所述根节点地标与所述通行节点地标之间的拓扑关系；

将所述通行节点地标作为新的根节点地标，重新执行步骤在所述目标空间的建筑信息模型中以所述新的根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

直至所述目标空间的建筑信息模型中所有通行节点地标遍历结束，完成所述目标空间中所有通行节点地标之间的拓扑地图的建立；

基于所述第二定位地标在所述目标空间的建筑信息模型中的位置信息，将所述第二定位地标的语义信息添加到所述拓扑地图中，得到所述语义地标拓扑地图。

可选的，所述根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置，包括：

根据所述语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的位置信息，确定各个第二定位地标的第二相对位置；

根据所述各个第一定位地标之间的第一相对位置和所述各个第二定位地标之间的第二相对位置，确定各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息；

根据所述用户与所述各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息，确定所述用户在所述目标空间中的位置。

可选的，在根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置之后，还包括 ：

获取第二定位环境数据；所述第二定位环境数据为所述目标空间中所述用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达的部分空间的图像数据；所述第二定位环境数据和所述第一定位环境数据是不同的部分空间的数据；

根据所述第二定位环境数据，确定所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置，以及所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置；

根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置、所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户通过最近的通行节点地标后在所述目标空间中的位置。

第二方面，本申请实施例提供了一种室内的定位装置，包括：

响应模块，用于响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

第一确定模块，用于根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

第一定位模块，用于根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的。

可选的，所述定位装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述目标空间的建筑信息模型；

第二确定模块，用于从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息；所述第三定位地标的位置信息中包括根节点地标的位置信息，所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息是所述第三定位地标所在墙体的位置信息；

建立模块，用于基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。

本申请所提供的室内的定位方法，首先，响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；其次，根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；然后，根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的。

在某些实施例中，用户在一个建筑物内进行定位时，可以通过获取到的用户周边的环境数据，确定出用户和周边用于定位的第一定位地标之间的相对位置，然后再利用已经基于建筑信息模型建立的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标之间的第二相对位置，可以在语义地标拓扑地图中确定出第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置，进而再基于用户与第一定位地标之间的第三相对位置，可以准确的确定出用户在语义地标拓扑地图中的位置，进而可以准确的确定出用户在建筑物中的具体位置。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种室内的定位方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种目标空间的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种导航信息的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种室内的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

现有技术中，用户进行定位时，基本上都是使用的GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统）定位，但是现阶段，一些大型建筑物都是多层建筑，且内部构造也比价复杂，通过GPS无法精确的让用户直观的了解到自己在建筑物中所处的位置。

基于上述缺陷，本申请实施例提供了一种室内的定位方法，如图1所示，包括以下步骤：

S101，响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

S102，根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

S103，根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的。

在上述步骤S101中，用户的定位请求是用户通过终端设备向定位服务器发送的请求。定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据。第一定位环境数据可以是用户通过携带的终端设备拍摄得到的图像数据，终端设备可以为手机、平板电脑、电话手表等电子设备。目标空间的楼层信息为用户所在的目标空间在用户所处的建筑物中的楼层信息，比如，用户当前在建筑物中的第7楼。第一定位环境数据为用户通过终端设备获取的用户附近的图像数据，第一定位环境数据对应的图像数据，是目标空间的部分空间的图像数据，部分空间为包含用户当前所处的位置的，由多面墙体组成的比较封闭的空间，比如，目标空间为建筑物的第七层所在的空间，第七层中共有8个房间，则部分空间为8个房间中用户所在的房间。终端设备可以是与定位服务器通信连接的、且能够拍摄图像数据的设备，终端设备可以为手机、平板电脑、电话手表等电子设备。

在上述步骤S102中，第一定位环境数据为图像数据，第一定位地标可以是建筑物中具有一定特殊性且位置基本保持不变的静态物体（如，门、楼梯、窗、应急灯等）。

现阶段可以通过图像识别模型对图像数据的处理，可以识别出图像中第一定位地标，具体的是在图像中利用二维检测框将第一定位地标标记出来，然后利用各个二维检测框中心点的距离和方向，再结合终端设备的电子罗盘加速度仪、陀螺仪等传感器数据，基于矢量坐标不变性原理，计算多个第一定位地标之间的第一相对位置、用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置。

在上述步骤S103中，目标空间的语义地标拓扑地图是记载有目标空间内通行节点地标之间的拓扑关系地图，以及各个第二定位地标在目标空间中的位置信息。通行节点地标为能够供用户在目标空间中的不同结构之间进行穿行的地标，比如，门、楼梯等。通行节点地标之间的拓扑关系地图为相邻两个通行节点地标之间的行走路线组成的地图。用户所在的建筑物中可以包括多个空间，在建筑物中可以基于纵向分割和横向分割将建筑物分割为多个空间，纵向分割指的是基于预先设置好的层高将建筑物划分为多个楼层的空间，横向分割指的是基于预先设置好的宽度将建筑物划分为同在一个平面的多个空间。目标空间是建筑物的多个空间中用户所在的空间。建筑信息模型是建筑物的虚拟三维模型，在虚拟三维模型中记载有完整的、与实际情况一致的建筑物的建筑工程信息，比如，建筑工程信息中除了记载有建筑物的外部和内部的结构之外，还会记载有建筑物中位置基本保持不变的静态物体（如，门、楼梯、窗、应急灯等）的位置信息。

具体实施中，根据语义地标拓扑地图中每个第二定位地标的位置信息，可以确定出目标空间中各个第二定位地标之间的第二相对位置，然后各个第二定位地标之间的第二相对位置和各个第一定位地标之间的第一相对位置，在语义地标拓扑地图中确定出与第一定位地标相匹配的第二定位地标，然后再基于用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置，确定出用户在语义地标拓扑地图中的位置，也就是，用户在所述目标空间中的位置。

本申请所提供的室内定位方法，通过上述三个步骤，用户在一个建筑物内进行定位时，可以通过获取到的用户周边的环境数据，确定出用户和周边用于定位的第一定位地标之间的相对位置，然后再利用已经基于建筑信息模型建立的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标之间的第二相对位置，可以在语义地标拓扑地图中确定出第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置，进而再基于用户与第一定位地标之间的第三相对位置，可以准确的确定出用户在语义地标拓扑地图中的位置，进而可以准确的确定出用户在建筑物中的具体位置。

在本申请中语义地标拓扑地图是基于建筑信息模型构建的，具体的构建步骤包括：

步骤201，获取所述目标空间的建筑信息模型；

步骤202，从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息和根节点地标的位置信息；所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息和所述根节点地标的位置信息是所述第三定位地标和所述根节点地标所在墙体的位置信息；

步骤203，基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

在上述步骤201中，在本申请中语义地标拓扑地图是预先建立好的，本申请以目标空间为例，详细说明一下语义地标拓扑地图的构建过程，首先要获取到目标空间的建筑信息模型，然后才能执行后续步骤202和步骤203。

在获取目标空间的建筑信息模型时，是通过以下步骤获取的：

步骤2011，在包含所述目标空间的目标建筑的建筑信息模型中，根据所述目标空间的空间属性，获取所述目标空间的建筑信息模型。

在上述步骤2011中，空间属性为用于表征该空间与建筑物之间的关系，空间属性可以是表征空间与建筑物之间的纵向关系的楼层信息，也可以是表征空间与建筑物之间的横向关系的空间排列顺序信息。

具体实施中，建筑物是基于多个空间组成的，建筑物的建筑信息模型也可以分成多个空间分别对应的建筑信息模型，基于目标空间的空间属性可以在建筑信息模型中提取出仅包含目标空间的建筑信息模型。

在上述步骤202中，第三定位地标是建筑信息模型中记录的位置信息基本保持不变的静态物体，比如，门、楼梯、窗、应急灯、消防栓、支撑柱等。建筑信息模型中会记录有每个第三定位地标的属性信息，属性信息包括语义信息、属性信息、功能信息和位置信息。所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标（比如，进入目标空间内部的单元门、入户门等）。在建筑物中可以作为第三定位地标的物体基本上都是设置在墙体上的，所以可以将第三定位地标的物体所在的墙体的位置信息作为第三定位地标的位置信息。语义信息为第三定位地标对应物体的名称信息，比如，1号门、3号窗等。属性信息为用于表征第三定位地标对应物体的类别，比如，单元门、入户门、墙外窗、内窗等。功能信息用于表征第三定位地标对应物体的具体功能，比如，防火防盗门、应急门、通风窗、观景窗等。

在上述步骤203中，根据第三定位地标的属性信息可以确定第三定位地标的物体是否为可通行节点，比如，单元门、入户门为通行节点地标，墙外窗、内窗为非通行节点地标。通行节点地标指的是用户可以从第三定位地标所在的墙体穿过的节点，非通行节点地标指的是用户无法从第三定位地标所在的墙体穿过的节点。

具体实施中，从根节点地标开始在目标空间内的多个第三定位地标中确定出通行节点地标，然后将根节点地标作为起始点，建立根节点地标与通行节点地标之间的拓扑关系，然后从多个第三定位地标中筛选出部分地标作为第二定位地标，并将第二定位地标的语义信息按照第二定位地标的位置信息标注在拓扑关系中，形成目标空间的语义地标拓扑地图。

具体的，从多个第三定位地标中筛选出部分地标作为第二定位地标的筛选规则可以是人为设置的，比如，根据第三定位地标的属性信息筛选，将属性信息为单元门、入户门、卧室门、内窗、外窗的第三定位地标筛选出来作为第二定位地标，也可以是基于第三定位地标的功能信息筛选，将功能信息为防火防盗门、安全提示的绿色通道指向灯筛选出来作为第二定位地标。此处就不再过多赘述。

针对上述步骤203，本申请还提供了一种具体的建立语义地标拓扑地图的方法，包括：

步骤2031，在所述目标空间的建筑信息模型中以所述根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

步骤2032，建立所述根节点地标与所述通行节点地标之间的拓扑关系；

步骤2033，将所述通行节点地标作为新的根节点地标，重新执行步骤在所述目标空间的建筑信息模型中以所述根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

步骤2034，直至所述目标空间的建筑信息模型中所有通行节点地标遍历结束，完成所述目标空间中所有通行节点地标之间的拓扑地图的建立；

步骤2036，基于所述第二定位地标在所述目标空间的建筑信息模型中的位置信息，将所述第二定位地标的语义信息添加到所述拓扑地图中，得到所述语义地标拓扑地图。

在上述步骤2031中，具体实施中，在目标空间的建筑信息模型中确定出根节点地标，并以根节点地标作为起点，探测每个方向上距离根节点地标最近的墙，并根据墙的位置信息确定墙上是否存在第三定位地标，针对墙上存在的第三定位地标再基于第三定位地标的属性信息，确定出墙上的第三定位地标中的通行节点地标。

在上述步骤2032中，基于根节点地标的位置信息和各个通行节点地标的位置信息，建立根节点地标与通行节点地标之间的拓扑关系，也就是，记录根节点地标和通行节点地标之间在拓扑地图中的特征边。

具体的，在建立根节点地标和通行节点地标之间的拓扑地图时，是基于数据将拓扑地图记录下来的，记录拓扑地图的数据为

，其中，M表征拓扑地图，N表征了语义地标拓扑地图中各个通行节点地标的地标信息的集合，L表征了拓扑地图中两个通行节点地标之间的特征边。N中包括多个通行节点地标，每个通行节点地标的地标信息包括

，其中，/>

为N中的第i个通行节点地标，/>

是按拓扑探测到顺序确定的第i个通行地标节点在顺序中的序列号；/>

为第i个通行地标节点的语义信息；

是第i个通行地标节点的位置信息；/>

为第i个通行地标节点的属性信息，如防火门、入户门、房间门等。L包括多个特征边，每两个相邻的通行节点地标之间的特征边包括/>

，其中，/>

为第i个通行地标节点/>

与第j个通行地标节点/>

之间的特征边，/>

是第i个通行地标节点/>

与第j个通行地标节点/>

之间的直线距离，也用作拓扑图的权值，/>

是坐标系中第i个通行地标节点/>

与第j个通行地标节点/>

之间的相对方向；/>

第i个通行地标节点/>

与第j个通行地标节点/>

之间的特征边的功能信息，如应急通道、防火通道等。

在上述步骤2033中，在确定出当前的根节点地标和与其相邻的通行节点地标之间的拓扑关系后，针对每个通行节点地标，会将该通行节点地标作为新的根节点地标，并重新执行步骤2031，但需要注意的是，在基于新的根节点地标为起点探索新的通行节点地标时，需要探索出的新的通行节点地标中排除上一根节点地标。

在上述步骤2034中，当目标空间中的所有的通行节点地标遍历结束，也就是，在遍历新的根节点地标时，在新的根节点地标的各个方向上无法探索到通行节点地标，说明该新的根节点地标为目标空间中的最后一个通行节点地标，在遍历结束后，也就完成了目标空间中所有通行界面地标之间的拓扑地图的建立。

在上述步骤2035中，在上述步骤2034建立的拓扑地图中，仅有各个通行节点之间的路径信息，但为了更便于定位，会在拓扑地图中添加容易被识别的第二定位地标的语义信息，第二定位地标的语义信息会基于第二定位地标的位置信息添加到拓扑地图中的对应位置处，进而就得到了目标空间的语义地标拓扑地图。

本申请所构建的语义地标拓扑地图适用来给用户进行定位的，具体的定位方法，也就是步骤S103，包括：

步骤1031，根据所述语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定各个第二定位地标的第二相对位置；

步骤1032，根据所述各个第一定位地标之间的第一相对位置和所述各个第二定位地标之间的第二相对位置，确定各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息；

步骤1033，根据所述用户与所述各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息，确定所述用户在所述目标空间中的位置。

在上述步骤1031中，语义地标拓扑地图中会记录有各个第二定位地标的位置信息，根据每个第二定位地标的位置信息，可以计算出各个第二定位地标的第二相对位置，在本申请中基于两个第二定位地标之间的欧几里得距离和余弦方向确定各个第二定位地标的第二相对位置。

使用如下公式确定两个第二定位地标之间的欧几里得距离：

；

其中，

为第二定位地标i和第二定位地标j之间的欧几里得距离，

)为第二定位地标i在笛卡尔坐标系中的坐标，/>

)为第二定位地标j在笛卡尔坐标系中的坐标，笛卡尔坐标系为在目标空间中以初始根节点地标作为原点建立的坐标系。

使用如下公式确定两个第二定位地标之间的余弦方向：

；

其中，

为第二定位地标/>

和第二定位地标/>

之间的欧几里得距离，

)为第二定位地标i在笛卡尔坐标系中的坐标，/>

)为第二定位地标j在笛卡尔坐标系中的坐标，笛卡尔坐标系为在目标空间中以初始根节点地标作为原点建立的坐标系。

在上述步骤1032中，上文中所提到的第一定位地标之间的第一相对位置也是通过欧几里得距离和余弦方向表征的。因此，可以基于各个第一定位地标之间的第一相对位置和各个第二定位地标之间的第二相对位置进行比较，在多个第二定位地标中确定出与第一定位地标匹配的定位地标，进而就可以确定出第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置信息了。

在上述步骤1033中，用户和各个第一定位地标之间的第三相对位置也是通过欧几里得距离和余弦方向表征的，在通过上述步骤1032确定第一定位地标的位置信息后，就可以基于第一定位地标的位置信息和第三相对位置记录的欧几里得距离和余弦方向计算出用户在语义地标拓扑地图中的位置了，也就是，用户在目标空间中的位置。

在一个目标空间中，不同区域的结构可能是比较相似的，所以仅通过一个定位环境数据确定用户所在的位置可能会出现定位不准确的情况，所以本申请提供了一种更精确的定位方法，也就是，在本申请步骤S103之后,还包括：

步骤1034，获取第二定位环境数据；所述第二定位环境数据为所述目标空间中所述用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达的部分空间的图像数据；所述第二定位环境数据和所述第一定位环境数据是不同的部分空间的数据；

步骤1035，根据所述第二定位环境数据，确定所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置，以及所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置；

步骤1036，根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置、所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户通过最近的通行节点地标后在所述目标空间中的位置。

在上述步骤1034中，第二定位环境数据为所述目标空间中所述用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达的部分空间的图像数据。第二定位环境数据和所述第一定位环境数据是不同空间的数据，也就是，第二定位环境数据所表征的部分空间和第一定位环境数据所表征的部分空间是不一样的空间。比如，如图2所示，用户在目标空间的A区域拍摄的第一定位环境数据，则第二定位环境数据是用户在目标空间的B区域拍摄的第二定位环境数据，A区域和B区域分别属于目标空间内不同的部分空间。第二定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据。第二定位环境数据可以是用户通过携带的终端设备拍摄得到的图像数据。

具体实施中，在目标空间中可能存在多个部分空间的结构是相似的，所以基于步骤S103确定出的用户在目标空间中的位置可能是不准确的，当通过步骤S103确定出的用户在目标空间中的位置不准确时，在目标空间中会存在多个用户可能出现的区域，这样需要继续对用户的位置进行精确定位，也就是，会在用户的终端设备中生成定位不准的提示信息，基于定位不准的提示信息会提示用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达新的部分空间，然后再使用终端设备在新的部分空间中获取新的第二定位环境数据。

在上述步骤1035中，第三定位地标可以是建筑物中具有一定特殊性且位置基本保持不变的静态物体（如，门、楼梯、窗、应急灯等）。

具体实施中，可以通过图像识别模型对图像数据的处理，可以识别出图像中第三定位地标，具体的是在图像中利用二维检测框将第三定位地标标记出来，然后利用各个二维检测框中心点的距离和方向，再结合终端设备的电子罗盘加速度仪、陀螺仪等传感器数据，基于矢量坐标不变性原理，计算多个第三定位地标之间的第四相对位置、用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置。

在上述步骤1036中，基于各个第一定位地标之间的第一相对位置和各个第二定位地标之间的第二相对位置进行比较，在多个第二定位地标中确定出与第一定位地标匹配的定位地标，以及基于各个第三定位地标之间的第四相对位置和各个第二定位地标之间的第二相对位置进行比较，在多个第二定位地标中确定出与第三定位地标匹配的定位地标，在语义地标拓扑地图中确定既包含与第一定位地标匹配的定位地标又包含与第三定位地标匹配的定位地标的定位区域，然后基于用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置确定出用户在定位区域中的位置，定位区域是位于目标空间内的，所以确定出来的也是用户在目标空间内的位置。

若在上述步骤1036中，确定出来的定位区域还有多个，则需要在用户的终端设备中再次生成定位不准的提示信息，基于定位不准的提示信息会提示用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达新的部分空间，并重新执行上述步骤1034至步骤1036，直至确定出的定位区域只有一个，则最终确定的用户在目标空间中的位置是准确的。

在通过上文中所提到的室内的定位方法确定出用户在目标空间中的准确位置后，本申请还提供了一种室内的导航方法，导航方法包括：

步骤301，获取所述用户的当前位置和目的地位置；

步骤302，根据所述用户当前的准确位置和所述目的地位置，在所述语义地标拓扑地图中确定所述用户到达所述目的地位置的最短路径；

步骤303，基于所述最短路径生成并展示所述导航信息。

用户的当前位置为通过上述室内的定位方法确定出的在目标空间中的准确位置，在确定出用户在目标空间内的准确位置后，会在用户的终端设备中生成准确定位的提示信息，准确定位的提示信息用于提示用户了解当前的实际位置。在生成准确定位的提示信息之后，可以在终端设备中显示目的地输入框，以便自动为用户进行导航，也就是执行上述步骤301至步骤302；也可以在生成准确定位的提示信息之后，在终端设备中显示导航控件，在用户对导航控件执行触控操作后，才会在终端设备中显示目的地输入框，以便自动为用户进行导航，也就是执行上述步骤301至步骤302。

在上述步骤301中，目的地位置是用户自己确定的。具体的，只有获取了用户的当前位置和目的地位置之后，才能继续执行后续步骤302和步骤303。

在上述步骤302中，根据用户的当前位置和目的地位置，在语义地标拓扑地图中，使用Dijkstra算法（迪杰斯特拉算法）和通行节点地标的位置，寻找用户的当前位置到目的地位置之间的最短路径，最短路径为在目标空间中从当前位置到目的地位置距离最近的路径。

在上述步骤303中，导航信息用于提示用户沿着最短路径向目的地位置移动，导航信息可以是语音信息、文本信息和图标信息。语音信息可以通过终端设备的播放器输出，比如，通过终端设备的播放器输出“向前移动5米”的语音。文本信息可以通过终端设备的显示屏显示的文字内容，比如，通过终端设备的显示屏显示“穿过前方入户门左转”的文字。图标信息可以是通过终端设备的显示屏显示的用于指示方向的图标，比如，如图3所示，在终端设备的屏幕中显示右转箭头。

具体实施中，在确定出最短路径后，用户会通过终端设备获取周围环境的第三定位环境数据，通过第三定位环境数据确定出用户在最短路径中的当前位置，然后再基于最短路径和用户在最短路径中的当前位置生成导航信息，并将所述导航信息显示在终端设备的界面中。

基于上文中所提到的室内的定位方法，本申请还提供了一种室内的定位装置，如图5所示，包括：

响应模块501，用于响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

第一确定模块502，用于根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

第一定位模块503，用于根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的。

可选的，所述定位装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述目标空间的建筑信息模型；

第二确定模块，用于从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息；所述第三定位地标的位置信息中包括根节点地标的位置信息，所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息是所述第三定位地标所在墙体的位置信息；

建立模块，用于基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

可选的，所述第一获取模块，包括：

获取单元，用于在包含所述目标空间的目标建筑的建筑信息模型中，根据所述目标空间的空间属性，获取所述目标空间的建筑信息模型。

可选的，所述建立模块，包括：

遍历单元，用于在所述目标空间的建筑信息模型中以所述根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

拓扑单元，用于建立所述根节点地标与所述通行节点地标之间的拓扑关系；

重复单元，用于将所述通行节点地标作为新的根节点地标，重新执行步骤在所述目标空间的建筑信息模型中以所述新的根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

建立单元，用于直至所述目标空间的建筑信息模型中所有通行节点地标遍历结束，完成所述目标空间中所有通行节点地标之间的拓扑地图的建立；

添加单元，用于基于所述第二定位地标在所述目标空间的建筑信息模型中的位置信息，将所述第二定位地标的语义信息添加到所述拓扑地图中，得到所述语义地标拓扑地图。

可选的，所述第一定位模块，包括：

第一确定单元，用于根据所述语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的位置信息，确定各个第二定位地标的第二相对位置；

第二确定单元，用于根据所述各个第一定位地标之间的第一相对位置和所述各个第二定位地标之间的第二相对位置，确定各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息；

定位单元，用于根据所述用户与所述各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息，确定所述用户在所述目标空间中的位置。

可选的，所述定位装置还包括 ：

第二获取模块，用于获取第二定位环境数据；所述第二定位环境数据为所述目标空间中所述用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达的部分空间的图像数据；所述第二定位环境数据和所述第一定位环境数据是不同的部分空间的数据；

第三确定模块，用于根据所述第二定位环境数据，确定所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置，以及所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置；

第二定位模块，用于根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置、所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户通过最近的通行节点地标后在所述目标空间中的位置。

对应于图1中的室内的定位方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备400，如图4所示，该设备包括存储器401、处理器402及存储在该存储器401上并可在该处理器402上运行的计算机程序，其中，上述处理器402执行上述计算机程序时实现上述室内的定位方法。

具体地，上述存储器401和处理器402能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器402运行存储器401存储的计算机程序时，能够执行上述室内的定位方法，解决了现有技术中用户在室内定位不准确的问题。

对应于图1中的室内的定位方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述室内的定位方法的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述低代码的营销流程确定的方法，解决了现有技术中用户在室内定位不准确的问题，本申请用户在一个建筑物内进行定位时，可以通过获取到的用户周边的环境数据，确定出用户和周边用于定位的第一定位地标之间的相对位置，然后再利用已经基于建筑信息模型建立的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标之间的第二相对位置，可以在语义地标拓扑地图中确定出第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置，进而再基于用户与第一定位地标之间的第三相对位置，可以准确的确定出用户在语义地标拓扑地图中的位置，进而可以准确的确定出用户在建筑物中的具体位置。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种室内的定位方法，其特征在于，包括：

响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的；

所述根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置，包括：

根据所述语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的位置信息，确定各个第二定位地标的第二相对位置；

基于各个第一定位地标之间的第一相对位置和各个第二定位地标之间的第二相对位置进行比较，在多个第二定位地标中确定出与第一定位地标匹配的定位地标，确定出各个第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置信息；

根据所述用户与所述各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息，确定所述用户在所述目标空间中的位置；

所述语义地标拓扑地图是通过如下步骤确定的：

获取所述目标空间的建筑信息模型；

从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息；所述第三定位地标的位置信息中包括根节点地标的位置信息，所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息是所述第三定位地标所在墙体的位置信息；

基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述获取所述目标空间的建筑信息模型，包括：

在包含所述目标空间的目标建筑的建筑信息模型中，根据所述目标空间的空间属性，获取所述目标空间的建筑信息模型。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图，包括：

在所述目标空间的建筑信息模型中以所述根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

建立所述根节点地标与所述通行节点地标之间的拓扑关系；

将所述通行节点地标作为新的根节点地标，重新执行步骤在所述目标空间的建筑信息模型中以所述新的根节点地标为起点的每个方向上遍历距离所述根节点地标最近的墙上的通行节点地标；

直至所述目标空间的建筑信息模型中所有通行节点地标遍历结束，完成所述目标空间中所有通行节点地标之间的拓扑地图的建立；

基于所述第二定位地标在所述目标空间的建筑信息模型中的位置信息，将所述第二定位地标的语义信息添加到所述拓扑地图中，得到所述语义地标拓扑地图。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置之后，还包括：

获取第二定位环境数据；所述第二定位环境数据为所述目标空间中所述用户从当前位置出发通过最近的通行节点地标后的到达的部分空间的图像数据；所述第二定位环境数据和所述第一定位环境数据是不同的部分空间的数据；

根据所述第二定位环境数据，确定所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置，以及所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置；

根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户附近的多个第三定位地标之间的第四相对位置、所述用户与各个第三定位地标之间的第五相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户通过最近的通行节点地标后在所述目标空间中的位置。

5.一种室内的定位装置，其特征在于，包括：

响应模块，用于响应用户在建筑物中的定位请求；所述定位请求中携带有建筑物中所述用户所在目标空间的楼层信息和第一定位环境数据；所述第一定位环境数据为所述目标空间中的部分空间的图像数据；

第一确定模块，用于根据所述第一定位环境数据，确定所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置，以及所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置；

第一定位模块，用于根据所述用户附近的多个第一定位地标之间的第一相对位置、所述用户与各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述目标空间的语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的地标位置，确定所述用户在所述目标空间中的位置；所述语义地标拓扑地图是基于所述目标空间的建筑信息模型建立的；

所述第一定位模块，包括：

第一确定单元，用于根据所述语义地标拓扑地图中各个第二定位地标的位置信息，确定各个第二定位地标的第二相对位置；

第二确定单元，用于基于各个第一定位地标之间的第一相对位置和各个第二定位地标之间的第二相对位置进行比较，在多个第二定位地标中确定出与第一定位地标匹配的定位地标，确定出各个第一定位地标在语义地标拓扑地图中的位置信息；

定位单元，用于根据所述用户与所述各个第一定位地标之间的第三相对位置和所述各个第一定位地标在所述语义地标拓扑地图中的位置信息，确定所述用户在所述目标空间中的位置；

所述定位装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述目标空间的建筑信息模型；

第二确定模块，用于从所述目标空间的建筑信息模型中确定所述目标空间内每个第三定位地标的位置信息；所述第三定位地标的位置信息中包括根节点地标的位置信息，所述根节点地标是进入所述目标空间内的入口的第三定位地标；所述第三定位地标的位置信息是所述第三定位地标所在墙体的位置信息；

建立模块，用于基于多个所述第三定位地标中通行节点地标的位置信息和根节点地标的位置信息，建立携带有第二定位地标的语义信息的语义地标拓扑地图；所述第二定位地标为所述第三定位地标中的部分地标。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-4中任一项所述的定位方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1-4中任一项所述的定位方法的步骤。

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