[發(fā)明專利]全景地圖數(shù)據庫采集系統(tǒng)及基于視覺的定位、導航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368150.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103398717A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 宋海濤;柳寅秋
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30;G06F17/30;G01C21/34
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1.一種全景地圖數(shù)據庫采集系統(tǒng)，其特征在于，包括：全景相機、測距儀、數(shù)據處理器和實景播放裝置，其中數(shù)據處理器包括圖像處理模塊；

全景相機掃描周圍景象，得到的圖像經圖像處理模塊處理后生成掃描區(qū)域的實景地圖；

全景相機掃描周圍景象的同時，在實景播放裝置上實時顯示生成的全景地圖；

數(shù)據采集人員通過實景播放裝置，在顯示的全景地圖上選中入庫圖像；實景播放裝置記錄選中的入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據，并將入庫圖像及其在全景地圖上的位置數(shù)據傳送到數(shù)據處理器；

測距儀在數(shù)據采集人員選中入庫圖像的同時，測量此時全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離；

所述數(shù)據處理器將入庫圖像、入庫圖像的像素值、全景相機參數(shù)、全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離、入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據及實景地圖打包傳送到網絡服務器端進行存儲。

2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據處理器還包括特征點提取模塊，用于提取所述入庫圖像的特征點；

此時，所述數(shù)據處理器將入庫圖像特征點、入庫圖像的像素值、全景相機參數(shù)、全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離、入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據及實景地圖打包傳送到網絡服務器端進行存儲。

3.一種用戶位置定位方法，其特征在于，包括:

用戶攜帶的智能終端讀取GPS信號或WIFI信號或基站信號，確定用戶所在的片區(qū)位置，并從網絡服務器端下載該片區(qū)全景地圖相關數(shù)據，所述該片區(qū)全景地圖相關數(shù)據包括該片區(qū)全景地圖、入庫圖像的特征點、各入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據和各入庫圖像的像素值、采集入庫圖像的全景相機參數(shù)、采集入庫圖像時全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離；

用智能終端攝像機捕獲用戶位置附近的標志性圖像；

在該片區(qū)全景地圖相關數(shù)據中搜索與所述標志性圖像匹配的入庫圖像，得到與所述標志性圖像匹配的入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據；

將所述標志性圖像與其匹配成功的入庫圖像進行配準，計算單應性矩陣；

根據所述單應性矩陣，計算智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的角度；

根據所述單應性矩陣的逆矩陣及所述標志性圖像匹配的入庫圖像的像素值、全景相機參數(shù)、全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離，計算智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的距離；

根據智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的角度、距離及所述標志性圖像匹配的入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據，得到用戶當前位置數(shù)據。

4.一種基于視覺定位的導航方法，其特征在于，包括：

用戶攜帶的智能終端讀取GPS信號或WIFI信號或基站信號，確定用戶所在的片區(qū)位置，并從網絡服務器端下載該片區(qū)相關地圖數(shù)據；

用智能終端攝像機捕獲用戶位置附近的標志性圖像；

在該片區(qū)全景地圖相關數(shù)據中搜索與所述標志性圖像匹配的入庫圖像，得到入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據；

將所述標志性圖像與其匹配成功的入庫圖像進行配準，得到智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的相對位置關系；

根據智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的相對位置關系，及入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據，計算得到用戶當前位置數(shù)據；

根據用戶當前位置數(shù)據、用戶設定的目標位置，計算用戶從當前位置到目標位置的最短路線，并將計算出的最短路線在電子地圖上顯示或用虛擬箭頭結合實景地圖給予提示。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述該片區(qū)相關地圖數(shù)據包括該片區(qū)全景地圖和/或電子地圖、所有入庫圖像的特征點、各入庫圖像在全景地圖上的位置數(shù)據和各入庫圖像的像素值、采集入庫圖像的全景相機參數(shù)、采集入庫圖像時全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，將所述標志性圖像與其匹配成功的入庫圖像進行配準，得到智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的相對位置關系，具體包括：

將所述標志性圖像與其匹配成功的入庫圖像進行配準，計算單應性矩陣；

根據所述單應性矩陣，計算智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的角度；

根據所述單應性矩陣的逆矩陣及所述標志性圖像匹配的入庫圖像的像素值、全景相機參數(shù)、全景相機與真實場景中的入庫圖像的距離，計算智能終端攝像機與所述標志性圖像之間的距離。