导航系统以及其方法
【专利摘要】公开了一种导航系统。所述导航系统包括图像捕获装置、定位装置和处理装置。所述图像捕获装置被配置成捕获用户馈入的物体的图像。所述定位装置被配置成获得所述导航系统的定位信息。所述处理装置被配置成：基于所述图像中的标志的特征来计算特征码；从数据库中检索与所述特征码对应的位置的一条地址信息；以及使用所述定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到与该条地址对应的位置的路线。还提供了一种导航方法。
【专利说明】导航系统以及其方法
【技术领域】
[0001]本公开大体来说涉及导航系统以及其导航方法。
[0002]发明背景
[0003]现今，基于全球定位系统(GPS)的导航系统被广泛用在车辆中。然而，在常规导航系统中，用户需要手动输入目的地的文本地址，而驾驶员在驾车时这样做是很危险的。
[0004]因此，需要提供一种不需要用户手动输入目的地的文本地址或名称的导航系统以及其方法。
发明概要
[0005]根据本公开的一个实施方案，提供一种导航系统。所述导航系统包括图像捕获装置、处理装置和定位装置。所述图像捕获装置被配置成捕获用户馈入的物体的图像。所述定位装置被配置成获得所述导航系统的定位信息。所述处理装置被配置成:基于所述捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码；从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息；以及使用所述定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到所述目标位置的路线。
[0006]在一些实施方案中，所述处理装置使用尺度不变特征变换(Scale InvariantFeature Transform, SIFT)算法来计算所述特征码。
[0007]在一些实施方案中，所述数据库可以含有多个特征码、与所述多个特征码对应的多条地址信息以及与所述多个特征码对应的多个位置名称。
[0008]在一些实施方案中，一条地址信息可以包含对应位置的文本地址和/或纬度和经度。
[0009]在一些实施方案中，所述处理装置进一步被配置成确定所述图像中是否含有条形码，如果是，那么所述处理装置进一步被配置成:从所述数据库中检索与所述条形码对应的所述目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于所述标志的所述特征来计算所述特征码。
[0010]在一些实施方案中，所述数据库可以含有多个条形码、与所述多个条形码对应的多条地址信息以及与所述多个条形码对应的多个位置名称。
[0011]在一些实施方案中，所述条形码可以是一维条形码或二维条形码，诸如快速响应码(Quick Response Code, QR 码)。
[0012]根据本公开的另一实施方案，提供一种导航方法。所述导航方法包含:捕获用户馈入的物体的图像；基于所述捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码；从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息；获得当前位置的定位信息；以及使用所述定位信息和该条地址信息来计算从所述当前位置到所述目标位置的路线。
[0013]在一些实施方案中，所述数据库可以含有多个特征码、与所述多个特征码对应的多条地址信息以及与所述多个特征码对应的多个位置名称。
[0014]在一些实施方案中，所述导航方法进一步包含:确定所述图像中是否含有条形码；如果是，那么从所述数据库中检索与所述条形码对应的目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于所述捕获到的图像中的所述标志的所述特征来计算所述特征码。
[0015]在一些实施方案中，通过使用尺度不变特征变换(SIFT)算法来计算所述特征码。
[0016]与常规解决方案相比，本公开的实施方案具有以下优点。
[0017]用户无须逐字输入目的地的文本地址或位置名称，这省时、方便且更安全。
[0018]另外，通过采集所述图像中的条形码，可以检索与所述条形码对应的位置的一条地址信息，这也避免用户手动输入目的地的文本地址或位置名称。
[0019]另外，一条地址信息可以包含与标志对应的位置的纬度和经度。因此，所述导航系统可以不仅基于电子地图(E-map)还基于纬度和经度坐标来计算路线，由此极大减少了在E-map未及时更新的情况下导航失败的可能性。
[0020]附图简述
[0021]结合附图，从以下描述和所附权利要求书中，本公开的前述和其他特征将变得更完全显而易见。应理解，这些图式仅描绘了根据本公开的若干实施方案且因此不认为是对其范围的限制，将通过使用附图来更具体且详细地描述本公开。
[0022]图1图示了根据本公开的一个实施方案的导航系统的示意性框图；
[0023]图2图示了根据本公开的一个实施方案的导航系统的示意性框图；
[0024]图3图示了根据本公开的一个实施方案的与服务器通信的导航系统的框图；
[0025]图4图示了用于存储特征码和对应的地址信息的数据库的示例数据结构；以及
[0026]图5图示了根据本公开的一个实施方案的导航方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0027]在以下详细描述中，参看附图，附图构成了本文一部分。在图式中，类似符号通常标示类似组件，除非上下文另有指示。【具体实施方式】、图式和权利要求书中描述的说明性实施方案不打算为限制性的。可利用其他实施方案，且可作出其他改变，而不会脱离本文中提出的主题的精神或范围。将容易理解到，本公开的方面(如大体上在本文中描述且在图式中图示)可被布置、替换、组合且设计成各种不同配置，其皆明确地被涵盖且构成本公开的一部分。
[0028]在本申请的一个实施方案中，提供一种导航系统。图1图示了根据本公开的一个实施方案的导航系统的示意性框图。参看图1，导航系统I包含图像捕获装置10、定位装置11和处理装置12。在一些实施方案中，导航系统I被配置在车载系统的主机单元中。
[0029]图像捕获装置10被配置成捕获用户馈入的物体的图像。将捕获到的图像传输给处理装置12以获得地址信息且接着进行导航。在一些实施方案中，图像捕获装置10可以是摄像头或扫描仪。
[0030]定位装置11被配置成获得导航系统的定位信息，所述定位信息被传输给处理装置12以便进行导航。在一些实施方案中，定位装置11可以是GPS装置，且定位信息可以是导航系统I的经度和纬度。
[0031]处理装置12被配置成:基于捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码；从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息；以及使用所述定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到目标位置的路线。在一些实施方案中，处理装置12可以是诸如CPU等处理器或任何其他合适的处理装置。
[0032]在一些实施方案中，处理装置12通过使用尺度不变特征变换(SIFT)算法来计算特征码。请注意，每一标志具有唯一的特征码。SIFT算法是本领域的技术人员熟知的，本文中不作详细描述。
[0033]在一些实施方案中，处理装置12进一步被配置成确定图像中是否含有条形码。如果是，那么处理装置12进一步被配置成:从数据库中检索与所述条形码对应的目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于标志的特征来计算特征码。
[0034]在一些实施方案中，图像可能会具有标志或条形码。标志或条形码可以存在于印刷品中，诸如一张纸上的广告、产品包装或附着到某一物体上的标签，它可以是特定产品或服务的标识。每一特定产品/服务对应于制造或提供产品/服务的特定地址。就是说，标志或条形码隐含着位置名称和地址信息，可以通过使用根据本公开的导航系统来检索所述位置名称和地址信息。
[0035]标志可以是文本和/或符号。条形码可以是一维条形码或二维条形码。例如，条形码可以是快速响应码(QR码)。
[0036]图2图示了根据本公开的一个实施方案的导航系统的示意性框图。参看图2，导航系统2包含图像捕获装置20、定位装置21、计算装置22、采集装置23和导航装置24。具体来说，计算装置22被配置成基于捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码。采集装置23被配置成从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息。并且，导航装置24被配置成使用所述定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到目标位置的路线。图像捕获装置20和定位装置21的功能分别与图像捕获装置10和定位装置11的功能类似，且本文中不作详细描述。
[0037]在一些实施方案中，导航系统2可以进一步包含图像预处理装置(图2中未示)，所述图像预处理装置被配置成处理原始图像，使得计算装置22可以辨识所述图像以计算特征码。例如，图像预处理装置可以对图像执行灰度校正和形状校正。
[0038]在一些实施方案中，数据库可以存储在服务器中，所述服务器能够与导航系统通信以提供地址信息。例如，服务器可以经由网络与导航系统通信。所述网络可以是无线移动通信网络，诸如3G或4G网络。在一些实施方案中，数据库可以存储在并入到导航系统中的数据存储装置中。
[0039]图3图示了根据本公开的一个实施方案的与服务器通信的导航系统的框图。参看图3，服务器3位于离具有导航系统2的车辆很远的地方。采集装置23经由3G或4G移动网络与服务器3通信以检索与由计算装置22产生的特征码对应的目标位置的一条地址信息。在一些实施方案中，服务器3可以包含数据库30和搜索装置31。
[0040]可以基于任何已知的数据库软件来创建数据库30。数据库30的硬件配置可以是能够支持数据库的任何硬件平台。例如，数据库30可以是计算机可读存储器或存储装置。[0041 ] 在一些实施方案中，数据库30可以含有多个特征码、与所述多个特征码对应的多条地址信息以及与所述多个特征码对应的多个位置名称。在一些实施方案中，数据库30进一步含有多个条形码、与所述多个条形码对应的多条地址信息以及与所述多个条形码对应的多个位置名称。数据库30中所含的特征码或条形码可以呈二进制码的形式。
[0042]一条地址信息可以包含可以由导航装置24用来计算路线的对应位置的文本地址和/或纬度和经度。
[0043]任选地，数据库30可以进一步存储电子地图，基于所述电子地图，还可以执行路线导引。
[0044]搜索装置31被配置成通过将计算装置22基于标志的特征计算出的特征码与数据库中所含的多个特征码进行比较来在数据库中搜索地址信息。接着经由3G或4G网络将包含地址信息的搜索结果传输给采集装置23。接着，将地址信息传输给导航装置24以计算路线。
[0045]图4图示了用于存储特征码和对应的地址信息的数据库的示例数据结构。参看图4，特征码0001对应于两条地址信息A和B，特征码0010对应于一条地址信息C，且特征码0100对应于两条地址信息D和E。实际上，有可能多个地址信息对应于一个特征码。例如，在这种情况中，“Abe”公司具有两个处于不同地方的分公司。如果基于标志“Abe”的特征计算出的特征码是0001，那么将会把地址信息A和B两者提供给用户以供选择。
[0046]请注意，图4中所示的标志、特征码和地址信息被提供用来进行说明，这并不倾向于限制本申请的范围。
[0047]在一些实施方案中，导航系统2可以进一步包含显示装置(图式中未示)，用于显示定位信息、地址信息和/或路线导引信息。在一些实施方案中，可以使用音频装置，诸如扬声器，来报告地址信息且指导用户驾驶。
[0048]在本申请的另一实施方案中，还提供了一种通过所述导航系统实施的导航方法。图5图示了根据本公开的一个实施方案的导航方法的示意性流程图。导航方法SlOO包含:S101，捕获用户馈入的物体的图像；S102，基于捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码；S103，从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息；S104，获得当前位置的定位信息；以及S105，使用定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到目标位置的路线。
[0049]在一些实施方案中，导航方法SlOO进一步包含:确定图像中是否含有条形码；从数据库中检索与所述条形码对应的目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码。
[0050]将参考示例性实施方案来详细地描述导航方法SlOO。
[0051]如果用户想要去与用户具有的商品或任何物体上的标志或条形码有关的地方，那么用户可以使用本公开的导航系统和导航方法来基于所述标志或条形码来产生到所述地方的路线。在此示例性实施方案中，拿标志举例。参看图3和图5，在SlOl中，通过图像捕获装置20捕获用户馈入的标志的图像。
[0052]参看图3和图5，在S102中，将图像捕获装置10捕获到的图像传输给计算装置22以基于图像中的标志的特征来计算特征码。
[0053]如果捕获到的图像是计算装置22可辨识的，那么使用诸如尺度不变特征变换(SIFT)算法来分析所述图像以产生特征码。除了 SIFT算法以外，还可以采用其他已知的图像处理算法。请注意，每一标志具有唯一的特征码。
[0054]否则，如果捕获到的图像不是计算装置22可辨识的，那么可以通过预处理装置对原始图像进行预处理，直到图像是可辨识的为止。接着，使用SIFT算法来分析预处理后的图像以产生唯一的特征码。
[0055]参看图3和图5，在S103中，通过采集装置23来检索与特征码对应的目标位置的一条地址信息。在一些实施方案中，可以从其中存储有数据库的服务器3检索所述地址信息，或者可以从并入到导航系统2中的数据存储装置检索所述地址信息，所述数据存储装置中存储有数据库。
[0056]在此示例性实施方案中，参看图3，采集装置23从服务器3检索所述地址信息，所述服务器经由无线移动通信网络(诸如3G或4G网络)与导航系统2通信。
[0057]服务器3中具有数据库30以存储多个特征码、与所述多个特征码对应的多条地址信息以及与所述多个特征码对应的多个位置名称。服务器3可以进一步包含搜索装置31以在数据库中搜索地址信息。
[0058]具体来说，搜索装置31通过将计算装置22基于标志的特征计算出的特征码与数据库30中所含的多个特征码进行比较来在数据库30中搜索地址信息。如果识别出数据库30中的一个特征码与计算出的特征码相同，那么采集装置23便检索与所述特征码对应的位置的地址信息。接着，将地址信息传输给导航装置24。
[0059]请注意，一条地址信息可以包含对应位置的文本地址和/或纬度和经度。
[0060]参看图3和图5，在S104中，通过定位装置21来获得当前位置的定位信息。定位装置21可以是GPS装置，它是本领域中众所周知的，且本文中不作详细描述。所述定位信息是导航系统的经度和纬度。
[0061]参看图3和图5，在S105中，通过使用所述定位信息和该条地址信息，通过导航装置24计算从当前位置到目标位置的路线。
[0062]注意，在获得定位信息或地址信息之后，本公开的方法还可以包含经由视频装置或音频装置将定位信息或地址信息提供给用户以便确认和/或选择，且还经由视频或音频装置将导航路线提供给用户以执行导引。
[0063]在一些实施方案中，如果找到了多条地址信息，那么向用户显示所述多条地址信息以供选择，例如，经由弹出窗口或经由音频播放器。
[0064]如果搜索结果不是用户所要的，那么用户可以继续进行新的导航过程，所述新的导航过程包含:捕获物体的图像、基于图像中的标志的特征来计算特征码、检索与特征码对应的位置的一条地址信息、获得当前位置的定位信息以及计算路线。如果没有特征码与基于图像中的标志的特征计算出的特征码匹配，那么在显示器上显示失败报告或者经由音频装置来报告以让用户知道。
[0065]进一步提供如何到达某一位置的实例。参看图4和图5，驾驶员想要去“Abe”公司，且车上刚好有具有标志“Abe”的饮料瓶。驾驶员可以在图像捕获装置(诸如安装在车上的摄像头)前面展示饮料瓶。通过摄像头捕获含有标志“Abe”的图像。如图4中所示，基于图像中的标志“Abe”的特征计算出特征码0001。接着，从数据库中检索与特征码0001对应的两条地址信息A和B。向驾驶员显示地址信息A和B以便他作出选择。可以通过定位装置获得导航系统的定位信息。其后，通过使用所述定位信息和所选的那条地址信息，计算从当前位置到与标志“Abe”对应的目标位置的路线以为驾驶员提供路线导引。
[0066]虽然本文中已公开了各种方面和实施方案，但是其他方面和实施方案将是本领域的技术人员所显而易见的。本文中公开的各种方面和实施方案是为了进行说明而非意欲为限制性的，真正的范围和精神由所附权利要求书指定。
【权利要求】
1.一种导航系统，包括: 图像捕获装置，所述图像捕获装置被配置成捕获用户馈入的物体的图像； 定位装置，所述定位装置被配置成获得所述导航系统的定位信息；以及处理装置，所述处理装置被配置成基于所述捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码；从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息；以及使用所述定位信息和该条地址信息来计算从当前位置到所述目标位置的路线。
2.根据权利要求1所述的导航系统，其中所述目标位置的该条地址信息是文本地址。
3.根据权利要求1所述的导航系统，其中所述目标位置的该条地址信息是所述目标位置的纬度和经度。
4.根据权利要求1所述的导航系统，其中所述处理装置进一步被配置成确定所述图像中是否含有条形码，如果是，那么所述处理装置进一步被配置成:从所述数据库中检索与所述条形码对应的所述目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于所述标志的所述特征来计算所述特征码。
5.根据权利要求1所述的导航系统，其中所述处理装置使用尺度不变特征变换算法来计算所述特征码。
6.根据权利要求1所述的导航系统，其中所述定位装置是GPS装置，且所述定位信息是所述导航系统的经度和纬度。
7.一种导航方法，包括: 捕获用户馈入的物体的图像； 基于所述捕获到的图像中的标志的特征来计算特征码； 从数据库中检索与所述特征码对应的目标位置的一条地址信息； 获得当前位置的定位信息；以及 使用所述定位信息和该条地址信息来计算从所述当前位置到所述目标位置的路线。
8.根据权利要求7所述的导航方法，进一步包括: 确定所述图像中是否含有条形码， 如果是，那么从所述数据库中检索与所述条形码对应的所述目标位置的该条地址信息；如果不是，那么基于所述捕获到的图像中的所述标志的所述特征来计算所述特征码。
9.根据权利要求7所述的导航方法，其中所述目标位置的该条地址信息是文本地址。
10.根据权利要求7所述的导航方法，其中所述目标位置的该条地址信息是所述目标位置的纬度和经度。
11.根据权利要求7所述的导航方法，其中所述定位信息是所述当前位置的经度和纬度。
【文档编号】G01C21/26GK104412064SQ201280074547
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2012年7月11日 优先权日:2012年7月11日
【发明者】马建军 申请人:哈曼国际工业有限公司