[發明專利]一種基于空間信息模型與實時圖像比對的定位導航方法

有效

• 申請號: 201911403627.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111189440B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王國光;趙杏英;徐震;陳沉
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于空間信息模型與實時圖像比對的定位導航方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將空間信息模型進行全空間、全方位網格剖分，并進行所有節點和視角的模型圖像特征提取，記入位置信息表；

S2、獲取移動物體當前位置和視角下的實景圖像，并進行實景圖像特征提取，將提取的圖像特征與位置信息表記錄進行匹配檢索，得到移動物體當前位置和視角信息；

S3、利用移動物體當前位置、視角信息和目標位置信息，進行當前時刻的路徑導航規劃；

S4、循環重復S2、S3步驟，進行后續時刻的路徑導航跟蹤、調整，直至目標位置到達后終止；

步驟S2中，實景圖像特征提取與步驟S1的模型圖像特征提取的規則相一致；通過特征匹配，確定相鄰的多個位置和視角下的實景圖像特征與模型圖像特征的相似度，根據相似度數值計算移動物體當前位置和視角的唯一解。

2.根據權利要求1所述的一種基于空間信息模型與實時圖像比對的定位導航方法，其特征在于：在步驟S1中，根據空間特征的顯著程度、定位導航的約束條件和精度需求，在移動物體可能發生的位置和視角范圍內進行有限精度的剖分，減少位置信息表中記錄的數量，加快有效信息提取速度。

3.根據權利要求1所述的一種基于空間信息模型與實時圖像比對的定位導航方法，其特征在于：在步驟S1中，空間信息模型是由工程改造或新建完工時同步在電腦中生產的三維可視化模型，覆蓋室內模型和室外模型，室內模型和室外模型的圖像特征提取自空間信息模型中地形地貌、土建結構、機電設備、固定裝飾對象反映在定位視角圖像上的長期穩定特征，不包含空間內的人員、移動物體、植物生長的動態變化特征，確保位置信息表長期有效。

4.根據權利要求1所述的一種基于空間信息模型與實時圖像比對的定位導航方法，其特征在于：在步驟S1中，位置信息表由一一對應的模型圖像、圖像特征碼、位置信息和角度信息的逐條記錄組成；位置信息為空間信息模型中網格剖分節點的坐標信息，包括網格剖分節點的地理坐標、離地高度和工程坐標，并且，將地理坐標、離地高度、工程坐標轉換成統一規則的位置編碼，位置信息表記錄該位置編碼，以加快位置信息表檢索效率。