[發(fā)明專利]智能移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法、裝置與電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911337425.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111199564A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李子申;劉振耀;吳海濤;潘軍道;李瑞東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電研究院
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 鄭朝然

本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法、裝置與電子設(shè)備，其中方法包括：獲取通過(guò)智能移動(dòng)終端拍攝的室內(nèi)圖像，并利用預(yù)建的目標(biāo)檢測(cè)模型，對(duì)室內(nèi)圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，獲取包含目標(biāo)物體的圖像；獲取包含目標(biāo)物體的圖像的特征點(diǎn)信息，并根據(jù)預(yù)建的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行圖像特征點(diǎn)匹配，獲取包含目標(biāo)物體的圖像對(duì)應(yīng)的位姿信息；基于該位姿信息，對(duì)智能移動(dòng)終端進(jìn)行室內(nèi)定位；其中，目標(biāo)檢測(cè)模型為預(yù)先利用采集的室內(nèi)場(chǎng)景中可識(shí)別目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練獲取的，特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)為預(yù)先通過(guò)對(duì)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采集的帶有位姿信息的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取構(gòu)建的。本發(fā)明實(shí)施例能夠更準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)智能移動(dòng)終端室內(nèi)定位，并能有效擴(kuò)展適用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能定位技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種智能移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法、裝置與電子設(shè)備。

背景技術(shù)

當(dāng)前室外GNSS定位已經(jīng)足以提供成熟的服務(wù)，但室內(nèi)定位技術(shù)仍處于起步階段，尚沒(méi)有一種技術(shù)占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。智能手機(jī)導(dǎo)航和位置服務(wù)已經(jīng)成為最常用的智能手機(jī)應(yīng)用之一，但是室內(nèi)空間未能無(wú)縫覆蓋成為智能手機(jī)應(yīng)用的最大痛點(diǎn)。目前基于智能手機(jī)的室內(nèi)定位技術(shù)的種類眾多，主要利用射頻信號(hào)和內(nèi)置傳感器實(shí)現(xiàn)，包括慣性PDR、射頻信號(hào)(WIFI、藍(lán)牙)指紋/測(cè)距定位、視覺(jué)定位等。

慣性PDR利用行人跨步的生理特性，通過(guò)加速度計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)行人進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)和步長(zhǎng)估計(jì)，并通過(guò)融合加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行航向角解算，最終實(shí)現(xiàn)行人的位置推算。也即，主要利用加速度計(jì)來(lái)探測(cè)步數(shù)，再結(jié)合步長(zhǎng)估計(jì)與航向估計(jì)，進(jìn)行位置估計(jì)。

基于射頻信號(hào)的定位，主要是利用可與智能手機(jī)兼容的WIFI、藍(lán)牙等信號(hào)進(jìn)行定位，一般可分為指紋匹配定位和測(cè)距交會(huì)定位兩種。指紋匹配定位通過(guò)建立與位置相關(guān)的可測(cè)量參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，將測(cè)量值與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，從而獲取位置信息。測(cè)距定位則通過(guò)測(cè)量射頻信號(hào)接收機(jī)和基站之間的距離，利用幾何交會(huì)的方法確定智能手機(jī)的位置。

基于視覺(jué)的室內(nèi)定位主要分為兩個(gè)方向，一是借助視覺(jué)標(biāo)志物進(jìn)行室內(nèi)定位，如二維碼、機(jī)器視覺(jué)識(shí)別路標(biāo)等；另一種主要基于圖像檢索的室內(nèi)定位，通過(guò)精確檢索后，將問(wèn)詢圖像最佳匹配的圖像所指向的場(chǎng)景確定為用戶所在場(chǎng)景。

然而，基于射頻信號(hào)的定位方式，容易受到復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境的干擾和非視距誤差的影響等，穩(wěn)定性能差，而且往往需要架設(shè)基站或建立指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，限制了應(yīng)用場(chǎng)景。慣性PDR通過(guò)內(nèi)置傳感器實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，關(guān)鍵在于航向估計(jì)，但由于室內(nèi)環(huán)境磁干擾相當(dāng)嚴(yán)重，很難準(zhǔn)確估計(jì)航向，同時(shí)PDR是相對(duì)定位，航向誤差會(huì)導(dǎo)致整條航跡的旋轉(zhuǎn)。

基于視覺(jué)的定位方法定位精度高且能夠提供豐富的場(chǎng)景信息，因此避免了無(wú)線信號(hào)受非視距誤差的影響，且能夠與智能手機(jī)更好的兼容，成為眾多室內(nèi)定位方式中消費(fèi)級(jí)應(yīng)用較為新穎的一種模式。但是，其定位需要提前布設(shè)標(biāo)志物和獲取標(biāo)志物的地理位置信息，必須在室內(nèi)各個(gè)場(chǎng)景張貼路標(biāo)，其實(shí)是一種標(biāo)識(shí)識(shí)別，并不能利用豐富的圖像信息。同時(shí)，基于圖像檢索的室內(nèi)定位通過(guò)將圖片信息與場(chǎng)景位置數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，并對(duì)圖像和位置進(jìn)行標(biāo)注，位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)同樣需要人工采集，工作方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且無(wú)法得到準(zhǔn)確的位置和姿態(tài)信息。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法、裝置與電子設(shè)備，用以更準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位，并有效擴(kuò)展適用范圍。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法，包括：

獲取通過(guò)智能移動(dòng)終端拍攝的室內(nèi)圖像，并利用預(yù)先建立的目標(biāo)檢測(cè)模型，對(duì)所述室內(nèi)圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，獲取包含目標(biāo)物體的圖像；

獲取所述包含目標(biāo)物體的圖像的特征點(diǎn)信息，并根據(jù)預(yù)先構(gòu)建的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行圖像特征點(diǎn)匹配，獲取所述包含目標(biāo)物體的圖像對(duì)應(yīng)的位姿信息；

基于所述位姿信息，對(duì)所述智能移動(dòng)終端進(jìn)行室內(nèi)定位；