移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种移动终端上实景功能中的导航方法，该方法包括：移动终端上运行电子地图程序，根据用户针对该电子地图程序的操作确定目标地点地址，并获取所述移动终端的当前地理位置；在所述移动终端上显示实景拍摄图像；根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线；其中检测所述实景拍摄图像中地面图像区域，将导航线路映射到地面图像区域的多个特征点上；识别地面图像上所述特征点在实时拍摄图像上的移动，保持导航线路沿着特征点连线变化的连续性。相应地，本发明还提供了一种电子地图客户端。实施本发明可提升实景功能的导航效率。
【专利说明】移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子地图领域，尤其涉及一种移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端。
【背景技术】
[0002]电子地图是基于计算机技术以数字方式存储和查阅的地图，其储存资讯的方法一般是使用向量式图像储存，所显示的地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果。相比传统的纸质地图，电子地图具有若干突出的特性:例如可以进行地址的快速查询、可以快速存取显示、可以实现动画、可以将地图要素分层显示、利用虚拟现实技术将地图立体化、动态化，令用户有身临其境之感、利用数据传输技术可以将电子地图传输到其他地方、可以实现图上的长度、角度、面积等的自动化测量等。电子地图的便利性使其在近几年内应用范围大大增加。
[0003]现有的一些移动终端上安装的电子地图程序不仅实现传统二维地图上的导航，还进一步结合移动终端的摄像装置提供实景功能，方便用户结合所述实景功能与其所处的实际环境进行对比，以实现更有效的导航效果。一些应用场景中，由于用户所处的实际位置的地理构造复杂度较高，例如处于建筑群内，用户很难单纯地依靠现有的实景功能迅速找到最合适的行进道路以移动至目标地点，因此在上述应用场景中，现有的电子地图具有导航效率低下、应用范围受限等缺陷。
[0004]在另外一些现有技术中，实景导航需要依赖于服务器的支持，需要从服务器中调取大量的实景数据或三维建模数据，需要复杂的图像识别和图像处理。这增加了移动设备的数据流量和计算能力要求。
[0005]还有一些现有技术的实景导航的方向指示脱离于实景的图像，类似飘在空中的指向箭头或路线，该指示不能随着设备朝向或位置的变化快速的改变，或者指向不明确，没有很好的用户体验。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端，可以解决现有技术中存在的缺陷。
[0007]为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种移动终端上实景功能中的导航方法，该方法包括:
[0008]移动终端上运行电子地图程序，根据用户针对该电子地图程序的操作确定目标地点地址，并获取所述移动终端的当前地理位置；
[0009]在所述移动终端上显不实景拍摄图像；
[0010]根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线.
[0011]其中检测所述实景拍摄图像中地面图像区域，将导航线路映射到地面图像区域的多个特征点上；
[0012]识别地面图像上所述特征点在实时拍摄图像上的移动，保持导航线路沿着特征点连线变化的连续性。
[0013]另一方面，本发明提供了一种电子地图客户端，该客户端包括:
[0014]实景功能模块，用于在移动终端上输出电子地图程序的实景功能界面，并根据用户操作确定目标地点地址；
[0015]定位模块，用于获取所述移动终端的当前地理位置；
[0016]导航路线模块，用于根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线；其中所述导航线路模块还包括:
[0017]地面图像检测模块，用于检测所述实景拍摄图像中地面图像区域，将导航线路映射到地面图像区域的多个特征点上；
[0018]特征点移动检测模块，用于识别地面图像上所述特征点在实时拍摄图像上的移动，保持导航线路沿着特征点连线变化的连续性。
[0019]本发明提供的移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端，通过在实景功能界面内绘制导航路线，便于用户快速地确定通往目的地的行进路线，典型地，即使用户身处地理结构较为复杂的建筑物群内，仍可以依赖该导航路线和实景功能中的参照物快速地到达目的地，提升了实景功能的导航效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0021]图1是根据本发明的移动终端上实景功能中的导航方法的一种【具体实施方式】的流程图；
[0022]图2是图1示出的【具体实施方式】的一个具体实施场景的示意图；
[0023]图3是根据本发明的电子地图客户端的一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0024]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例作详细描述。
[0026]首先请参考图1，图1是根据本发明的移动终端上实景功能中的导航方法的一种【具体实施方式】的流程图，该方法包括:
[0027]步骤S100，移动终端上运行电子地图程序，根据用户针对该电子地图程序的操作确定目标地点地址，并获取所述移动终端的当前地理位置；
[0028]步骤S200，在所述移动终端上显示实景功能界面；
[0029]步骤S300，根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线。
[0030]具体地，所述移动终端包括智能手机、平板电脑等智能终端设备，该智能终端设备上安装的操作系统包括但不限于:windows系列OS、Linux、Mac OS、Symbian、WindowsMobile、1S、Android、Maemo、WebOS、Palm OS 和 Blackberry OS 等操作系统。
[0031]在步骤SlOO中，用户可从所述电子地图程序响应于该用户的搜索请求的搜索结果中确定所述目标地点地址，也可以操作所述电子地图程序的主界面(例如点击所述主界面示出的地图图形中的地图元素)来确定所述目标地点地址。另一方面，步骤SlOO中获取所述移动终端的当前地理位置的方法包括:使用WIFI定位、GPS定位、基站定位中一种或多种方式获取所述当前地理位置，相应地，该移动终端具有合适的定位模块以实现上述WIFI定位、GPS定位、基站定位中一种或多种定位方法。典型地，所述移动终端的定位装置提供该位置信息，所述定位装置包括移动终端内置的GPS定位模块、基站定位模块、WIFI定位模块等常见的与移动终端设备相集成的定位设备；在一些场景中，所述定位设备不能成功地获取移动终端的位置信息，可选地可以根据用户针对所述移动终端输入操作生成所述位置信息，例如使用该移动终端的用户手工输入该移动终端实际所在的位置。
[0032]在步骤S200中，在所述移动终端上显示实景功能界面，具体地，所述实景功能是将所述移动终端摄录的实时视频流与数字地图定位技术相结合形成的导航技术，典型地，该实景功能界面示出所述实时视频流。相应地，该移动终端具有合适的显示装置和摄像装置，其中所述摄像装置例如是内置于所述移动终端的数码摄像头，可为提供实时图像摄录的实时视频流，该视频流用于满足所述电子地图程序的实景功能的需求；所述显示装置例如是液晶显示屏，可显示所述电子地图程序运行后提供的实景功能界面。
[0033]需要特别说明的是，在实施过程中，步骤S100和步骤S200可以以任意顺序串行执行，也可以并行执行。
[0034]步骤S100和步骤S200执行后，执行步骤S300，根据所述当前地理位置所述目标地点地址以及实时视频数据和移动设备的状态参数在所述实景功能界面内绘制导航路线。具体地，使用计算机图形处理技术，在所述实景功能界面示出的实时视频流上绘制导航路线的图样，该导航路线的图样与在所述实时视频流中的地面区域吻合，用于明确地在所述实时视频流中示出用户从所述地理位置移动至所述目标地点地址的行进路线。例如，需要通过移动设备的位置传感器检测移动设备的朝向、水平倾角、竖直倾角，结合拍摄到的实时视频图像。利用上述传感器的数据结合图像识别判断实时拍摄视频中地面的图像。识别地面图像的方法可以有多种，例如根据水平和竖直传感器检测出设备倾角，可以在设备实时拍摄图像中确定虚拟与无穷远处水平面的交界线。该交界线以下的图像属于地面图像所在区域，然后基于颜色、对比度以及边界提取算法可以将实时视频图像中地面的区域划分出来。将导航路线映射到在地面图像上，并在地面图像上选取与导航路线相互重叠的若干特征点，所选取的地面图像的特征点需要与其附近的图像具有一定的对比度，以识别出该特征点中实时图像中的移动，并且特征点之间具有一定的距离。将这些特征点用光滑连续的线条连接起来用特定颜色与实时拍摄的视频图像重叠显示出来即为本发明的实景导航线路图。当用户手持便携设备的位置、朝向或倾角改变时，所拍摄视频图像也会发生改变，基于视频图像中选取的地面图像上特征点的移动，实时将移动后的特征点连线，改变所显示的导航线路图。由于特征点是地面图像的几个局部图像，地面图像在实景图像中改变时，特征点的实际位置并没有改变，因此当在实景图像中保持这些特征点连接起来的路线，可以实现实景图像与导航线路完美吻合，就好像该导航线路上画在地面上一样。这样不需要与服务器进行任何交互也不需要从服务器中调取实景图像或三维建模图像就可以离线地实现实景导航。并且本发明的进行实景导航所需的计算量较小，适合计算能力较弱的便携设备使用。
[0035]优选地，可以根据用户配置确定所述导航路线的计算机图形显示样式，例如可以根据用户配置确定所述导航路线的图样中包括的虚拟线条/导航箭头的尺寸和颜色。
[0036]可选地，所述实景功能界面中还包括浮动的路标图形，该路标图形用于标识出所述实景功能界面中的建筑物和/或商户。典型地，该路标图形浮动在所示实景功能界面内示出的实时视频流上，并对应地置于该实时视频流内出现的建筑物、地理标志物、商户等实际存在的地理场景之上，以明确地标识出所述建筑物、地理标志物、商户等地理场景。
[0037]进一步可选地，所述实景功能界面中还包括迷你地图，该迷你地图示出的地图区域中包含用于标注出所述导航路线的图形元素，典型地，该图形元素示出整条所述导航路线，其具体显示样式设计为在所述地图区域中以所述当前位置为起点，并以所述目标地址为终点形成的直线/折线/曲线图形。
[0038]为了更好地说明图1示出的方法流程，请参考图2，图2是图1示出的【具体实施方式】的一个具体实施场景的示意图，如图2所示，画面200是移动终端210的使用者通过人眼看见的真实场景，相应地移动终端210打开其上运行的电子地图程序的实景功能界面220后，结合移动终端210的摄像功能，该实景功能界面220中显示与所述真实场景同步的实时视频流，一方面，通过移动终端210的定位功能已获取该移动终端210的当前地理位置，另一方面，用户已针对移动终端210上运行的电子地图程序发出操作指令来确定目标地址，电子地图程序根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在实景功能界面220内绘制导航路线，典型地，该导航路线包括如图2所示的导航箭头230和路线图240，用户可以轻易地根据该导航路线在实景功能界面中确定正确的前进方向。当然用户还可以根据自己的偏好定义该导航路线的计算机图形显示样式。例如更改导航箭头230的颜色等。根据所述当前地理位置所述目标地点地址以及实时视频数据和移动设备的状态参数在所述实景功能界面内绘制导航箭头230和路线图240。具体地，使用计算机图形处理技术，在所述实景功能界面示出的实时视频流上绘制导航路线的图样，该导航路线的图样与在所述实时视频流的地面区域吻合，用于明确地在所述实时视频流中示出用户从所述地理位置移动至所述目标地点地址的行进路线。
[0039]实景功能界面220中包括迷你地图250，该迷你地图250示出的地图区域中包含用于标注出所述导航路线的图形元素，方便使用该电子地图程序的用户在行进过程中随时对照所述地图区域判断前进方向是否正确。优选地，该实景功能界面220中还包括浮动的路标图形，该路标图形用于标识出实景功能界面220中的建筑物和/或商户，例如设计为卡片状的路标图形260，该路标图形用于标识出一个商户，当然根据实景功能界面220的更新，所述路标图形也随之更新。
[0040]相应地，本发明还提供了一种电子地图客户端，请参考图3，图3是根据本发明的电子地图客户端的一种【具体实施方式】的结构示意图，本部分出现的术语和部分流程可以参考前文中有关方法的实施例中相关部分的说明，图3中示出的客户端300包括:
[0041]实景功能模块310，用于在移动终端上输出电子地图程序的实景功能界面，并根据用户操作确定目标地点地址；
[0042]定位模块330，用于获取所述移动终端的当前地理位置；
[0043]导航路线模块320，用于根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线。
[0044]在图3示出的【具体实施方式】中，客户端300在移动终端上运行以将所述电子地图程序的界面输出至所述移动终端上，并通过互联网与服务器400进行通信。其中所述移动终端包括智能手机、平板电脑等智能终端设备，该智能终端设备上安装的操作系统包括但不限于:windows 系列 OS、Linux、Mac OS、Symbian、Windows Mobile、1S、Android、Maemo、WebOS.Palm OS和Blackberry OS等操作系统。服务器400是为客户端300提供云端地图数据服务的服务器。一个实施例中，服务器400可以实施在一台物理服务器设备中，在另一些实施例中，服务器400可以实施为服务器集群或服务器矩阵结构，其包括的多个服务器设备协同工作以实现服务器400中各个模块的逻辑关系和功能。在另一些实施例中，服务器400实施为一种计算机程序产品，上述计算机程序产品的实施例可以通过使用用于计算机可读信息的任何记录介质来实现，所述记录介质包括磁介质、光介质或其他适合的介质。
[0045]具体地，定位模块330包括WIFI定位单元331、GPS定位单元332、基站定位单元333中一个或多个，其中:
[0046]所述WIFI定位单元331，用于通过WIFI定位的方式获取所述当前地理位置；
[0047]所述GPS定位单元332，用于通过GPS定位的方法获取所述当前地理位置；
[0048]所述基站定位单元333，用于通过基站定位的方法获取所述当前地理位置。
[0049]可选地，客户端300还包括迷你地图模块340和配置模块350，其中:
[0050]迷你地图模块340用于输出显示在所述实景功能界面中的迷你地图，该迷你地图示出的地图区域中包含用于标注出所述导航路线的图形元素；
[0051]配置模块350用于根据用户配置确定所述导航路线的计算机图形显示样式。
[0052]导航线路模块320还包括地面图像检测模块321，用于通过移动设备的位置传感器检测移动设备的朝向、水平倾角、竖直倾角，结合拍摄到的实时视频图像，利用上述传感器的数据结合图像识别判断实时拍摄视频中地面的图像。识别地面图像的方法可以有多种，例如根据水平和竖直传感器检测出设备倾角，可以在设备实时拍摄图像中确定虚拟与无穷远处水平面的交界线。该交界线以下的图像属于地面图像所在区域，然后基于颜色、对比度以及边界提取算法可以将实时视频图像中地面的区域划分出来。将导航路线映射到在地面图像上，并在地面图像上选取与导航路线相互重叠的若干特征点，所选取的地面图像的特征点需要与其附近的图像具有一定的对比度，以识别出该特征点中实时图像中的移动，并且特征点之间具有一定的距离。将这些特征点用光滑连续的线条连接起来用特定颜色与实时拍摄的视频图像重叠显示出来即为本发明的实景导航线路图。导航线路模块320还包括特征点移动检测模块322，用于检测特征点移动，当用户手持便携设备的位置、朝向或倾角改变时，所拍摄视频图像也会发生改变，基于视频图像中选取的地面图像上特征点的移动，实时将移动后的特征点连线，改变所显示的导航线路图。由于特征点是地面图像的几个局部图像，地面图像在实景图像中改变时，特征点的实际位置并没有改变，因此当在实景图像中保持这些特征点连接起来的路线，可以实现实景图像与导航线路完美吻合，就好像该导航线路上画在地面上一样。这样不需要与服务器进行任何交互也不需要从服务器中调取实景图像或三维建模图像就可以离线地实现实景导航。并且本发明的进行实景导航所需的计算量较小，适合计算能力较弱的便携设备使用。
[0053]在优选的实施例中，客户端300实施为一种计算机程序产品，可以安装在预装了Symbian、Windows Mobile、1S、Android、Maemo、WebOS、Palm OS 或 Blackberry OS 等终端操作系统的智能终端上。上述计算机程序产品的实施例可以通过使用用于计算机可读信息的任何记录介质来实现，所述记录介质包括磁介质、光介质或其他适合的介质。
[0054]本发明提供的一种移动终端上实景功能中的导航方法可以使用可编程逻辑器件结合来实现，也可以实施为计算机程序软件，例如根据本发明的实施例可以是一种计算机程序产品，运行该程序产品使计算机执行用于所示范的方法。所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该介质上包含计算机程序逻辑或代码部分，用于实现上述方法的各个步骤。所述计算机可读存储介质可以是被安装在计算机中的内置介质或者可从计算机主体拆卸的可移动介质(例如热拔插技术存储设备)。所述内置介质包括但不限于可重写的非易失性存储器，例如RAM、ROM、快闪存储器和硬盘。所述可移动介质包括但不限于:光存储媒体(例如CD-ROM和DVD)、磁光存储媒体(例如MO)、磁存储媒体(例如盒带或移动硬盘)、具有内置的可重写的非易失性存储器的媒体(例如存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如ROM盒)。
[0055]本领域技术人员应当理解，任何具有适当编程装置的计算机系统都将能够执行包含在程序产品中的本发明的方法的诸步骤。尽管本说明书中描述的多数【具体实施方式】都侧重于软件程序，但是作为固件和硬件实现本发明提供的方法的替代实施例同样在本发明要求保护的范围之内。
[0056]本发明提供的移动终端上实景功能中的导航方法和电子地图客户端，通过在实景功能界面内绘制导航路线，便于用户快速地确定通往目的地的行进路线，典型地，即使用户身处地理结构较为复杂的建筑物群内，仍可以依赖该导航路线和实景功能中的参照物快速地到达目的地，提升了实景功能的导航效率。
[0057]以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种移动终端上实景功能中的导航方法，该方法包括: 移动终端上运行电子地图程序，根据用户针对该电子地图程序的操作确定目标地点地址，并获取所述移动终端的当前地理位置； 在所述移动终端上显示实景拍摄图像； 根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线，其中包括: 检测所述实景拍摄图像中地面图像区域，将导航线路映射到地面图像区域的多个特征点上； 识别地面图像上所述特征点在实时拍摄图像上的移动，保持导航线路沿着特征点连线变化的连续性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实景功能界面中还包括: 迷你地图，该迷你地图示出的地图区域中包含用于标注出所述导航路线的图形元素。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中: 所述实景功能界面中还包括浮动的路标图形，该路标图形用于标识出所述实景功能界面中的建筑物和/或商户。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述实景拍摄图像中地面图像区域包括: 通过移动终端的位置传感器检测移动设备的朝向、水平倾角、竖直倾角，结合拍摄到的实时视频图像，进行图像识别判断实时拍摄视频中地面的图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，检测所述实景拍摄图像中地面图像区域还包括: 在设备实时拍摄图像中确定虚拟与无穷远处水平面的交界线，该交界线以下的图像属于地面图像所在区域； 基于颜色、对比度以及边界提取算法可以将实时视频图像中地面的区域划分出来。
6.根据权利要求1所述的方法，根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线还包括: 将导航路线映射到在地面图像上，并在地面图像上选取与导航路线相互重叠的若干特征点，将这些特征点用光滑连续的线条连接起来用特定颜色与实时拍摄的视频图像重叠显示出来。
7.一种电子地图客户端，该客户端包括: 实景功能模块，用于在移动终端上输出电子地图程序的实景功能界面，并根据用户操作确定目标地点地址； 定位模块，用于获取所述移动终端的当前地理位置； 导航路线模块，用于根据所述当前地理位置和所述目标地点地址在所述实景功能界面内绘制导航路线；其中所述导航线路模块还包括: 地面图像检测模块，用于检测所述实景拍摄图像中地面图像区域，将导航线路映射到地面图像区域的多个特征点上； 特征点移动检测模块，用于识别地面图像上所述特征点在实时拍摄图像上的移动，保持导航线路沿着特征点连线变化的连续性。
8.根据权利要求7所述的客户端，该客户端还包括: 迷你地图模块，用于输出显示在所述实景功能界面中的迷你地图，该迷你地图示出的地图区域中包含用于标注出所述导航路线的图形元素。
9.根据权利要求7或8所述的客户端，其中: 所述实景功能界面中还包括浮动的路标图形，该路标图形用于标识出所述实景功能界面中的建筑物和/或商户。
10.根据权利要求7所述的客户端，其中所述地面图像检测模块用于: 通过移动终端的位置传感器检测移动设备的朝向、水平倾角、竖直倾角，结合拍摄到的实时视频图像，进行图像识别判断实时拍摄视频中地面的图像。
11.根据权利要求7所述的客户端，其中，所述地面图像检测模块用于: 在设备实时拍摄图像中确定虚拟与无穷远处水平面的交界线，该交界线以下的图像属于地面图像所在区域； 基于颜色、对比度以及边界提取算法可以将实时视频图像中地面的区域划分出来。
12.根据权利要求7所述的客户端，其中所述导航路线模块用于: 将导航路线映射到在地面图像上，并在地面图像上选取与导航路线相互重叠的若干特征点，将这些特征点用光滑连续的线条连接起来用特定颜色与实时拍摄的视频图像重叠显示出来。
【文档编号】G01C21/34GK104180814SQ201310193998
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】刘鑫 申请人:北京百度网讯科技有限公司