的可视距离，一般情 况下Ios~45米；相机拍摄的最大可视角度为2* η。
[0086] 基于现有的技术，根据accValue和megValue可以计算得到手机沿X轴、Y轴、Z轴 旋转的角度α、β、γ。以手机竖直拍照为例，拍照方向Θ是根据γ计算得出的。此处的 拍照方向Θ是指摄像头所指方向在地面的投影与东方向沿逆时针方向的夹角。
[0087] 假设该照片位于点M(lon，Iat)处拍摄，为了计算简便，我们将GPS坐标映射到临 时建立的笛卡尔坐标系（该坐标系的X轴正向与东方向重合，Y轴正向与北方向重合）中， 如图4所示，其中原点0为照片集中第一张照片的GPS位置，记为0G(lon，Iat)。其它照片 在笛卡儿坐标系中的位置坐标（x，y)计算如下：
[0088] dis_lon = 1〇2834· 74258〇26〇89786〇13677476285 ;// 每一经度的距离（meter)
[0089] dis_lat = 111712. 69150641055729984301412873 ;// 每一炜度的距离（meter)
[0090] X = dis_lon* (Μ· Ion - 0G. Ion);
[0091] y = dis_lat* (M. Iat - 0G. lat)；
[0092] 上面的式子中出现的"运算符表示该运算符前面的参数的信息，例如M. Ion表 示点M处的经度，M. Iat表示点M处的炜度，0G. Ion表示OG (即0)处的经度，0G. Iat表示 OG处的炜度；下面的公式中"的含义相同。
[0093] 根据M变换后在笛卡尔坐标系中的的坐标M(x，y)，构造梯形区域AB⑶和射线MT， 其中梯形各个顶点和端点T的位置为：
[0094] A :M. x+er*Cos ( π /2+ Θ )，M. y+er*Sin ( π /2+ Θ )
[0095] B :Μ· x+er*Cos (3* π /2+ θ )，M. y+er*Sin (3* π /2+ θ )
[0096] C :Μ· x+los*Cos (3* π /2+ θ )，Μ· y+los*Sin (3* π /2+ θ )
[0097] D :Μ· x+los*Cos ( π /2+ θ )，Μ· y+los*Sin ( π /2+ θ )
[0098] T :Μ· x+los*Cos ( θ )，Μ· y+los*Sin ( θ )
[0099] 梯形区域与拍摄方向的位置关系如图4所示。
[0100] 步骤3. 2找到梯形区域覆盖的网格，并计算各网格的定位权重。
[0101] 对于每一个步骤2中划分后的网格，首先判断一个网格Gr的中心点R是否被梯形 区域ABCD覆盖，如果被覆盖，则计算该网格定位权重w，权重的计算方法如下：
[0102] 步骤3. 2. 1根据正态分布函数F(X)，如图3所示，计算R点的定位权重w。F(X)的 变量X为R点至MT的距离与其在梯形区域上对应的边界点U (梯形区域最靠近的一条斜边 上的点）至MT的距离之间的比值，如图4所示，S点是R点在MT上的垂点，X的值即垂线段 RS的长度与垂线段US的长度比，这两条垂线段部分重合。具体公式如下：(Len(RS)表示线 段RS的长度）
[0105] 鉴于大多数人会将拍摄对象放在照片的中间，所以，可以设定σ =0.5。
[0106] 步骤3. 2. 2找到所有被梯形区域覆盖的网格，按照步骤3. 2. 1中的方法，计算每个 网格的定位权重，如图6所示。
[0107] 步骤4,对照片组中所有照片按照步骤3的方法计算被梯形区域覆盖的网格的定 位权重，然后累加，得到所有网格的累积定位权重，归一化后，根据设定的阈值确定事件定 位网格集，继而确定事件发生地点的地理坐标。
[0108] 步骤4. 1计算照片组中所有照片基于网格划分后的网格定位权重：
[0109] 按照步骤3的方法计算η张照片组K= {ki，k2，…，kn}中所有照片在划分网格G =fe, g2,…，gm}后的定位权重Wu, Wi^的计算参考步骤3. 2. 1，w u表示根据第i (i彡η) 张照片计算得到的第j (j彡m)个网格的定位权重，则最终可以根据η张照片得到网格&的 累积定位权重为：
[0111] 步骤4. 2归一化网格的定位权重，公式如下：
[0113] 步骤4. 3根据阈值th，得到事件定位网格集LE，即事件发生地。如果I LE I过大，或 LE内的元素过于分散，可调整th的大小，如图6所示；本方法默认0〈th〈l，最佳为th>0. 9。 其中网格集LE的计算公式为：
[0114] LE = {gj|if Cr (gj) ^ th}
[0115] 步骤4. 4计算网格集LE的中心，即为事件定位点EP (x, y)，误差半径为EPr，公式 如下：
[0116] 事件定位点的X坐标为：
[0122] 在上式中，Ie表示网格集LE中的一个网格，le. X表示网格Ie的X轴坐标，le. y 表示网格Ie的y坐标，I LE I表示网格集LE的大小；Max (le. X)表示网格集中网格Ie的X 轴坐标最大值，Max (le.y)表示网格集中网格Ie的y轴坐标最大值，Min (le.x)表示网格集 中网格Ie的X轴坐标最小值，Min (le. y)表示网格集中网格Ie的y轴坐标最小值。
[0123] 步骤4. 5将EP (X，y)反变换为GPS坐标，即为事件定位的地理坐标，EPr为误差半 径。
【主权项】
1. 一种基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，以事件为中心利用手机拍照软件从不同方向拍摄多张照片，构成照片组，并记 录拍摄照片时的情境信息； 步骤2,根据多张照片的拍摄位置估算事件所在区域，并将该区域划分为网格； 步骤3,根据每张照片的情境信息，从手机拍照时所在地点，沿拍照方向，构造梯形区 域，然后计算每个被梯形区域覆盖的网格的定位权重； 步骤4,对照片组中所有照片按照步骤3的方法计算被梯形区域覆盖的网格的定位权 重，然后累加，得到所有网格的累积定位权重，归一化后，根据设定的阈值确定事件定位网 格集，继而确定事件发生地点的地理坐标。2. 如权利要求1所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤1中所述 的情境信息包括： 拍照位置坐标三元组pLoc:〈lon，lat，er>，其中Ion表示经度，Iat表示炜度，er表示 地理GPS定位误差半径； 拍照瞬间3D加速度计算值三元组：accValue:〈accx，accy，accz>，其中accx,accy,accz分别表示3D加速度计在手机坐标系内的X轴、y轴、z轴的读值； 拍照瞬间的 3D磁力计值三元组：megValue:〈megx,megy,megz>，其中accx,accy,accz分别表示3D加速度计在手机坐标系内的x轴、y轴、z轴的读值。3. 如权利要求1或2所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤3中 建立梯形区域的过程包括： 将照片拍摄点M(lon，Iat)的GPS坐标映射到临时建立的笛卡尔坐标系中，构造梯形区 域ABCD和射线MT，其中梯形各个顶点和端点T的位置为： A :M. x+er*Cos (JT /2+ 9 )，M. y+er*Sin (JT /2+ 9 ) B :M. x+er*Cos (3* Jr /2+ 9 )，M. y+er*Sin (3* Jr /2+ 9 ) C:M.x+los*Cos(3*Jr/2+ 9 )，M.y+los*Sin(3*Jr/2+ 9 ) D:M.x+los*Cos(Jr/2+ 9 )，M.y+los*Sin(Jr/2+ 9 ) T :M. x+los*Cos(9)，M. y+los*Sin(9) 上面的式子中，M.x为拍摄点M在笛卡尔坐标系中x轴上的坐标，M.y为拍摄点M在笛 卡尔坐标系中y轴上的坐标，0为手机拍照时摄像头对准的方向与世界坐标系X轴沿逆时 针旋转的夹角，er为地理GPS定位误差半径，Ios为最大可视距离。4. 如权利要求3所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤2中将事 件所在区域划分为m个网格，步骤3中计算各网格的定位权重的具体过程包括： 对于每一个划分后的网格，判断该网格的中心点是否被梯形区域ABCD覆盖，如果被覆 盖，则计算该网格的定位权重w，权重计算公式如下：在上面两个式子中，点S为网格中心点R在射线MT上的垂点，点U为射线SR与梯形 边界的交点，Len(RS)为线段RS的长度，Len(US)为线段US的长度，〇 = 0. 5。5. 如权利要求4所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤4中计算 累积定位权重的步骤包括： 按照步骤3的方法计算照片组K中所有的n张照片划分网格后的定位权重^ \ ,表 示根据第i(i<n)张照片计算得到的第j(j<m)个网格的定位权重；则使用照片组中所 有照片，可得网格g]的累积定位权重为：6. 如权利要求5所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤4中确定 事件定位网格集的过程为： 网格集LE的计算公式如下： LE={gjIifCr (g.)彡th} 上式中，th为设定的阈值，0〈th〈l;C' (gl)为累积定位权重的归一化结果，公式如下：上式中，m为网格的个数。7. 如权利要求6所述的基于手机拍照行为的事件定位方法，其特征在于，步骤4中确定 事件定位的地理坐标的过程为： 计算网格集LE的中心，S卩为事件定位点EP(X，y)，误差半径为EPr，公式如下：在上式中，Ie表示网格集LE中的一个网格，le. X表示网格Ie的X轴坐标，le. y表示 网格Ie的y坐标，|LE|表示网格集LE的大小；Max (le. X)表示网格集中网格Ie的X轴坐 标最大值，Max (le.y)表示网格集中网格Ie的y轴坐标最大值，Min(le.x)表示网格集中网 格Ie的X轴坐标最小值，Min(le. y)表示网格集中网格Ie的y轴坐标最小值。 将EP(x，y)反变换为GPS坐标，即为事件定位的地理坐标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于手机拍照行为的事件定位方法，其步骤包括：在同一地点利用手机拍照软件拍摄不同方向的多张照片，构成照片组，并记录拍摄照片时的情境信息，包括拍照位置和手机拍照时摄像头对准的方向；估算事件发生区域，并将其划分为网格；基于照片的情境信息，建立梯形区域，计算梯形覆盖到的网格的定位权重；计算照片组中所有照片覆盖的网格的定位权重，得到各个网格的累积定位权重，然后根据设定的阈值，确定事件定位网格集，继而确定事件定位的地理坐标。本发明不需要拍照者额外打开应用程序，或者执行特定的操作，不会额外增加目击者的负担；事件的定位可以提高照片的可信度，同时也为警方、媒体和大众寻找事件现场提供信息。
【IPC分类】H04M1/725, G06F9/44
【公开号】CN105045582
【申请号】CN201510394428
【发明人】郭斌, 陈荟慧, 於志文, 吴文乐, 周兴社, 王柱
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月7日