CN1875613A - 用于使用成像技术进行地理定位的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种无线设备的图像捕获设备,用于辅助使用成像技术进行的无线设备的位置确定。选择一个场景,形成该场景的图像,并且然后处理该图像,以基于该图像确定位置信息。然后将该位置信息显示在无线设备上或发送给请求实体。该场景可以包括具有位置信息的熟悉的陆标、街道标记或编码标记。另外,该场景可以包括发送具有位置信息的光信号的光源。
Description
技术领域
本发明的领域一般地涉及确定设备的位置。更具体地,本发明涉及用于基于成像技术提供设备位置估计的方法和装置。
背景技术
对准确确定无线设备位置的希望是部分地由制定的训令来驱动的。联邦通信委员会(FCC)颁布利用计划的阶段性实施来支持无线增强911(E-911)服务。E-911法规通过向911调度器提供关于无线911呼叫的附加信息,寻求提高911服务的有效性和可靠性。
E-911的部署需要新技术的开发,并对本地911公共安全应答点(PSAP)以及在公共安全代理、无线运营商、技术供应商、设备制造商和本地有线运营商之间的协调进行升级。考虑了许多用于提供无线设备的位置确定的技术。一种对设备进行定位的常见方法是确定由已知源发送信号以到达要定位的设备的接收器所用的时间量。
已知全球定位卫星(GPS)系统是一种这样的发送信号的源。需要来自至少四颗GPS卫星的信号来提取位置信息。该技术的有效性依赖于在任一时间可用的GPS卫星的几何构形以及从其所接收的功率。例如,GPS信号不会有效地穿透建筑物结构,并且因此将不被GPS接收器获取。
另一种确定设备位置的技术包括测量来自不同无线基站例如蜂窝站点的到达信号的时间差。三角测量需要来自几个基站的信号。因此,该技术依赖于充足数目的基站的几何构形和可用性。
因此,将希望提供用于确定设备位置确定的方法和装置,其不依赖于GPS卫星或蜂窝站点的可用性或者接收信号电平的强度。这里所公开的方法和装置适于满足这种需要。
发明内容
本发明提供使用成像技术的位置确定。
根据一个方面,一种方法包括:获取场景的图像;为发送准备所获取的图像,将该图像传送到处理中心,该处理中心配置成处理所准备的图像以得到无线设备的位置信息;从该处理中心接收位置信息;以及显示该位置信息。
在另一方面,一种方法包括:获取场景的图像;以及处理所获取的图像以得到无线设备的位置信息。
在又一方面,一种无线设备包括:配置成获取场景的图像的图像捕获设备、配置成为发送准备所获取的图像的处理器、配置成向处理中心发送所准备的图像的发送器、配置成接收从所准备的图像得出的位置信息的接收器以及配置成显示所接收的位置信息的显示器。
在另一方面,一种用于确定位置信息的无线设备包括:配置成获取场景的图像的图像捕获设备、配置成处理所获取的图像以得到该无线设备的位置信息的处理器以及配置成显示该位置信息的显示器。
在又一个实施例中,无线设备包括应急按钮,用于初始化图像捕获处理。
通过参考以下说明书、权利要求和附图,本领域的技术人员将进一步理解和领会本发明的其它和进一步的目的及优点。
附图说明
图1示出用于使用图像数据进行位置确定的系统。
图2是无线设备的框图。
图3是示出用于确定无线设备位置的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出用于使用图像数据进行位置确定的系统。用户110处于未确定的位置。用户110持有配备了图像捕获设备的无线设备200。
图2是无线设备200的框图。图像捕获设备250可以是生成快照的照相机或者生成时间连续画面的视频摄像机等。图像捕获设备250可以产生模拟或数字输出。另外,图像捕获设备250可以具有可调整的、旋转的和/或可互换的读取头,从而允许三种旋转自由度,以得到对所指定场景255更好的角度定位。无线设备200还包括用于发送信号211的发送器210、用于接收信号218的接收器220、用于处理场景的图像258的处理器230以及用于显示包括位置坐标的信息的显示器240。发送器210和接收器220可以作为单个部件实施。天线(未示出)可以是独立的部件或者可以是发送器210和/或接收器220的一部分。
图3是示出用于确定无线设备的用户位置的方法的流程图。在步骤310中,用户110勘查其周围环境,并通过将图像捕获设备250对准用户110感觉将提供关于用户位置信息的场景,来选择场景255。
在步骤320中,图像捕获设备250获取场景255的图像258,并将该图像提供给处理器230。在步骤321中,处理器230可以确定图像258是否是模拟的。如果图像258是模拟的,则在步骤325中,处理器230可以将图像258转换为数字形式。可选地,在步骤325中,在图像捕获设备250输出之前,图像捕获设备可以将图像转换为数字形式。
在步骤330中,由处理器230使用本领域技术人员公知的传统算法例如图像或视频压缩、成帧、差错控制、寻址等,来为发送准备图像258,并且然后输出到发送器210。在步骤340中,发送器210将所准备的图像258作为发送信号211发送给所指定的图像处理中心(未示出),其中在图像处理中心,使用位置数据库和本领域的技术人员所公知的合适的图像处理和识别技术对所接收的图像执行位置确定,例如但不限于计算机视觉、图像相关、模式识别、图像分类、图像识别处理等。
一旦已经分析了所接收的图像并且已经了提取位置信息,处理中心可以向请求这种信息的实体例如无线设备200发送该位置信息。
一旦确定了无线设备的位置,可以格式化该位置信息用于显示,并且由所指定的图像处理中心将该位置信息作为信号218发送。在步骤350中,接收器220可以接收所接收的信号218。在步骤360中,处理器230可以格式化所接收的信号,以在显示器240上示出该位置信息。然后用户110可知无线设备的位置。
位置信息可以表现为地址、地理指示器(即,“您处在巴尔波(balboa)公园表演艺术建筑物的东入口”)、纬度和经度坐标、地图黄页/网格信息或者本领域技术人员公知的任何其它形式。
在另一实施例中,无线设备200的处理器230可以包括位置数据库和处理/识别算法,以从图像258分析和提取位置信息,而不是向图像处理中心发送图像258用于位置确定。在一个实施例中,接收器220接收辅助信息,例如但不限于来自远程数据中心(未示出)的位置数据库。
在一个实施例中,用户110可以选择表现为周围环境的陆标的场景255。例如,如果用户110在不熟悉的城镇中,则所选择的场景可以是市政厅建筑物、独特形状的建筑物或者一系列建筑物,通过该一系列建筑物彼此的相对位置可以提供其位置信息。还可以使用例如岩石形成的自然景观。
在另一个实施例中,两条街道名称的交叉标记可以提供位置信息,例如国家、州、县或城市。通过处理中心290,可以将街道名称转化为纬度和经度坐标。如果用户在不熟悉的外国,在其州边界彼此相对靠近的新英格兰州,或者其中一些国家边界彼此也相对靠近的欧洲,则这会尤其有用。在又一个实施例中,可以利用位置信息对特殊标记进行编码。在这种情况下,用户110可以选择特殊的编码标记作为场景255来确定他的位置,并使得该位置信息表现为街道地址、纬度/经度坐标、地理描述符等。
在一个实施例中,用户110可能无法将他的位置信息口述给急救人员。使用由用户的无线设备200所发送的图像258,急救人员可以确定用户110在室内还是在室外,用户110在城市设施中还是在郊区设施中,或者用户的周围环境条件是否给用户110造成直接危险。另外,如果位置信息可容易在显示器240上获取,则用户110可以向急救人员发送位置信息。
在另一个实施例中,可以利用位置信息(即,标准化地理网格)对大型建筑物的室内房间、门厅、走廊、储藏区等进行编码,用于快速识别。用户110可以发送其已编码的室内位置信息,以确定他在建筑物内的确切位置。当连接多个建筑物并且当用户110在室内移动时难以辨别建筑物的边界的情况下,这尤其有用。
在一个实施例中,场景255包括发送光信号的光源(未示出)。图像捕获设备250可以记录光信号,以形成图像258。处理器230可以处理用于位置确定(例如但不限于街道地址、经度和纬度坐标、地理指示器等)并且在显示器240上示出的图像258。在可选择的实施例中,发送器210将图像258发送给图像处理中心用于位置确定,并且然后将位置信息发送回接收器220以在显示器240上显示。
在又一个实施例中,无线设备包括应急按钮、具有可调节/旋转头的用于获取场景图像的图像捕获设备、用于为发送准备所获取的图像的处理器以及用于将所准备的图像发送给所指定的处理中心的发送器。处理中心可以将图像处理成位置信息。具有所获取图像的位置信息可以在处理中心显示,或者被转发给请求实体。
发送具有场景位置信息的场景图像数据的能力具有大量应用,例如监视交通状况、天气、公共安全、安全访问等。
尽管关于优选实施例描述了本发明,但对于本领域的技术人员而言,在如权利要求中所定义的本发明范围内的其它变体将是显而易见的。
Claims (22)
1.一种确定无线设备的位置信息的方法,所述方法包括:
获取场景的图像;
为发送准备所述获取的图像;
向处理中心发送所述准备的图像,所述处理中心配置成处理所述准备的图像,以得到所述无线设备的所述位置信息;
从所述处理中心接收所述位置信息;以及
显示所述位置信息。
2.根据权利要求1的方法,其中,使用从包括图像压缩、视频压缩、成帧、差错控制和寻址的组中选择的至少一种算法,准备所述获取的图像。
3.一种确定无线设备的位置信息的方法,所述方法包括:
获取场景的图像;以及
处理所述获取的图像,以得到所述无线设备的所述位置信息。
4.根据权利要求3的方法,其中,使用从包括计算机视觉、图像相关、模式识别、图像分类和图像识别的组中选择的至少一种算法,处理所述获得的图像,以得到所述无线设备的所述位置信息。
5.根据权利要求3的方法,还包括显示所述位置信息。
6.根据权利要求3的方法,还包括从远程数据中心接收辅助信息。
7.根据权利要求6的方法,其中,所述辅助信息包括位置数据库。
8.一种无线设备,包括:
图像捕获设备,配置成获取场景的图像;
处理器,配置成为发送准备所述获取的图像;
发送器,配置成向处理中心发送所述准备的图像;
接收器,配置成接收从所述准备的图像得出的位置信息;以及
显示器,配置成显示所述接收的位置信息。
9.根据权利要求8的无线设备,其中,所述处理器使用从包括图像压缩、视频压缩、成帧、差错控制和寻址的组中选择的至少一种算法,为发送准备所述获取的图像。
10.一种用于确定位置信息的无线设备,包括:
图像捕获设备,配置成获取场景的图像;
处理器,配置成处理所述获取的图像以得到所述无线设备的所述位置信息;以及
显示器,配置成显示所述位置信息。
11.根据权利要求10的无线设备,其中,所述处理器使用从包括图像压缩、视频压缩、成帧、差错控制和寻址的组中选择的至少一种算法,处理所述获取的图像。
12.根据权利要求10的无线设备,还包括:
发送器,配置成向远程数据中心发送对于辅助信息的请求;
接收器,配置成接收所述辅助信息;
其中,所述处理器使用所述辅助信息处理所述获取的图像。
13.根据权利要求12的无线设备,其中,所述辅助信息包括位置数据库。
14.根据权利要求12的无线设备,其中,所述发送器还配置成向请求实体发送所述位置信息。
15.一种用于确定位置信息的无线设备,包括:
用于获取场景的图像的装置;
用于为发送准备所述获取的图像的装置;
用于将所述准备的图像发送给处理中心用以处理的装置,所述处理中心配置成处理所述准备的图像以得到所述无线设备的所述位置信息;
用于从所述处理中心接收所述位置信息的装置;以及
用于显示所述位置信息的装置。
16.根据权利要求15的无线设备,其中,用于为发送准备所述获取的图像的装置利用从包括图像压缩、视频压缩、成帧、差错控制和寻址的组中选择的至少一种算法。
17.一种用于确定位置信息的无线设备,包括:
用于获取场景的图像的装置;以及
用于处理所述获取的图像以得到所述无线设备的所述位置信息的装置。
18.根据权利要求17的无线设备,其中,用于处理所述获取的图像以得到所述无线设备的所述位置信息的装置利用从包括计算机视觉、图像相关、模式识别、图像分类和图像识别的组中选择的至少一种算法。
19.根据权利要求17的无线设备,还包括用于显示所述位置信息的装置。
20.根据权利要求17的无线设备,还包括:
用于向远程数据中心发送对于辅助信息的请求的装置;以及
用于接收所述辅助信息的装置;
其中,所述用于处理所述获取的图像的装置利用所述辅助信息。
21.根据权利要求20的无线设备,其中,所述辅助信息包括位置数据库。
22.一种用于发送位置信息的无线设备,包括:
应急按钮,用于初始化位置信息处理;
具有可调节头的图像捕获设备,用于响应所述应急按钮的激活,获取至少一个场景图像;
处理器,用于为发送准备所述获取的至少一个图像;
发送器,用于将所述准备的至少一个图像发送给处理中心,所述处理中心配置成处理所述至少一个图像,以确定所述无线设备的所述位置。
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