一种基于特征匹配与人机交互组合的室内定位方法与流程

文档序号:11577616阅读:172来源:国知局

本发明涉及室内定位方法技术领域,具体涉及一种基于特征匹配与人机交互组合的室内定位方法。



背景技术:

随着移动通信技术的快速发展,基于位置服务(locationbasedservice,lbs)越来越受到人们的青睐。基于位置服务技术可分为室外定位技术和室内定位技术:在室外环境,全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem,gnss)应用广泛,且可按要求实现高精度的定位导航;室内环境中,在无法通过卫星导航系统实现位置获取的情况下,通常是在室内安装电磁参考信标,通过信号强度反演距离或者指纹库的方式进行定位,可达到米级精度。

据统计,人们70%-80%的活动发生在室内,因此开展对室内定位有关课题的研究具有十分重要的意义。在多层建筑中发生火灾时,迅速撤离并非易事,此时需要室内导航定位服务指导处于危险的人群迅速、准确地撤离至安全地带,防止发生重大的人员伤亡和财产损失。室外区域通过gnss可以获取较高精度的位置信息。gnss需要卫星与移动目标之间直接通信,在高楼林立的市区等信号盲区或复杂多变的室内环境中,信号易受到建筑物墙壁、玻璃、室内设备等物品的遮挡,难以有效发挥其测距定位功能。因此,需要利用其它传感器才可以实现高精度室内定位。

当前,出现了很多相关的室内定位技术,比如红外线、射频识别、wifi、zigbee、视觉定位等技术,都取得了不错的效果。然而尽管上述室内定位技术在一定的环境条件下可以取得较好的定位效果,但是这些技术都有各自的缺陷,要么是定位精度低,要么是对定位环境要求苛刻,无法满足人们对室内定位感知系统精度高、环境适应性好的要求。运用不同技术和方法进行室内定位的过程中,用户一般作为被动的接受定位结果的角色,因此忽视了用户在室内导航定位的主体作用。室内导航定位过程中,人眼观察所获取的信息要比任何一个传感器的观测值要多,但是这部分信息并没有在导航定位中发挥作用,换言之,室内定位中缺少了人机之间的交互。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本发明提供一种基于特征匹配与人机交互组合的室内定位方法,能够准确获取手机用户所处的室内位置信息。

为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:

一种基于特征匹配与人机交互组合的室内定位方法,具体步骤如下:

步骤a.用户通过移动端下载室内地图和室内定位系统,并开启移动端的摄像头,利用摄像头获取连续影像;

步骤b.将步骤a获取的连续影像上传云平台,通过云平台中的三维地图信息对连续影像进行特征匹配,从而进行场景识别,初步获取用户所处的室内位置信息;

步骤c.将云平台初步获取的室内位置信息发送到用户的移动端上,并且将其中的模糊信息反馈给用户,给出模糊位置可能对应位置的不同选项;用户根据人眼所观察的周围的场景和实物对模糊信息进行识别判断,从不同选项中选取正确的位置信息所对应的选项,完成人机交互;

步骤d.将步骤c中所得的正确的位置信息上传云平台,云平台将步骤b中初步获取的室内位置信息中的模糊信息替换为正确的位置信息,得到精准化的用户位置信息,并反馈给用户;

步骤e.精准化的手机用户位置信息显示在移动端已下载的室内地图中,完成导航定位工作。

进一步的,所述连续影像为照片、视频。

有益效果:1、在云平台端上能够快速对用户上传的影像进行特征匹配,并且利用用户的人眼观察信息进行位置结果的改正;2、用户在进行人机交互过程中,通过提供选项的方式提高人机交互的效率和易操作性,从而将特征匹配过程中的不确定信息精准化;3、利用特征匹配和人机交互组合的方式将室内定位从坐标解算模式转换为场景搜索模式;4、不需要wifi等外部信号的输入,提高了可靠性和困难条件下的可用性,定位解算在云平台端完成,导航过程不受移动端性能的限制。

附图说明

图1是本发明方法流程图。

具体实施方式

本发明的定位解算工作在云平台完成,利用影像特征匹配获取的位置信息会反馈给用户,通过用户的人眼识别等方式对位置信息进行修正,借助人机交互的模式有效提高人眼所获信息的作用。将特征匹配和人机交互进行组合,利用特征匹配获取模糊位置,并通过人机交互将模糊位置精准化的方式实现室内定位。

本发明的具体步骤如下:

步骤a.在室内显著位置摆放下载该建筑物室内地图和室内定位系统的二维码,用户通过扫描二维码的方式下载室内导航地图,二维码的扫描可以通过微信、腾讯qq等软件实现,也可以通过移动端自带的二维码扫描的程序实现,然后开启移动端的摄像头,利用摄像头获取连续影像,连续影像可以是照片或视频;

步骤b.室内定位系统通过wlan网络等方式和云平台连接,获取的影像不在移动端中存储,直接上传云平台,云平台对影像数据进行筛选,剔除无效和冗余数据,通过云平台已有的该建筑物的三维地图信息对连续影像进行特征匹配,从而进行场景识别,将连续影像信息和三维地图信息进行对比,通过比对的匹配程度找出用户所在位置,初步获取室内坐标信息;

步骤c.云平台初步获取的室内位置信息发送到用户的移动端上,根据特征匹配的准确性将信息分为精确信息和模糊信息两类,并且将其中的模糊信息反馈给用户,给出模糊位置可能对应位置的不同选项,用户根据人眼所观察到的周围场景和实物对模糊信息进行识别判断,从不同选项中选取正确的位置信息所对应的选项,完成人机交互;

步骤d.将步骤c中所得的正确的位置信息上传云平台,云平台将步骤b中初步获取的室内位置信息中的模糊信息替换为正确的位置信息,得到精准化的用户位置信息,并反馈给用户;

步骤e.步骤d所得精准化的用户位置显示在移动端之前下载的室内导航地图中,完成导航定位工作。

本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。



技术特征:

技术总结
本发明提供一种基于特征匹配与人机交互组合的室内定位方法,属于室内导航定位技术领域。该方法利用移动端摄像头获取的连续影像和人机交互的模式进行组合,在云平台完成室内定位工作,利用影像特征匹配获取的位置信息会反馈给用户,通过用户的人眼识别等方式对位置信息进行修正,借助人机交互的模式有效提高人眼所获信息的作用。用户在进行人机交互过程中,会通过提供选项的方式提高人机交互的效率和易操作性,从而将特征匹配过程中的不确定信息精准化。利用特征匹配和人机交互组合的方式将室内定位从坐标解算模式转换为场景搜索模式。定位过程不需要外部信号的输入,提高了可靠性,定位解算在云平台端完成,导航过程不受移动端性能的限制。

技术研发人员:李增科;王仁;高井祥
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:2016.11.18
技术公布日:2017.08.11
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