[發明專利]一種基于離散網格與影像匹配的室內自定位方法及設備

有效

• 申請號: 202011392141.4
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112182279B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 朱偉奇;曹斌;魏延峰;解云飛;蘇俊;俞鵬
• 申請（專利權）人: 武大吉奧信息技術有限公司
• 主分類號: G06F16/587
• 分類號: G06F16/587;G06T17/00;G06T17/20;G06F16/22;G06F16/29;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

本發明提供一種基于離散網格與影像匹配的室內自定位方法及設備，方法包括：采用改進的全球離散網格結合ResNet神經網絡的方法，充分考慮了室內建筑存在多層、不同高度的情況，通過全球離散網格劃分人類活動空間得到多個不同高度的單元格，再通過神經網絡訓練得到的每一個單元格特有的預測模型，然后對輸入圖片進行匹配預測，獲取與圖片匹配度最高的單元格，從而實現圖片的室內定位；所述設備用于實現該方法；本發明提供的有益效果是：實現了高精度的室內環境圖片自適應三維位置定位。

技術領域

本發明涉及圖像定位領域，尤其涉及一種基于離散網格與影像匹配的室內自定位方法及設備。

背景技術

互聯網時代，每天都會產生大量的信息數據，而且這些數據通常都與地理位置相關，如果不經過高效地組織存儲，這些數據就不能得到有效地檢索使用。全球離散網格就是為此而生，它將整個地球空間劃分為多個體素或者面單元，并將信息數據放進對應的基元中，在使用時通過檢索網格就能得到對應空間位置的數據。全球離散網格根據空間維度的不同可分為：球面剖分系統和球體剖分系統。球面剖分系統是對地球表面空間進行劃分，忽略了第三維的高度信息。球體剖分系統是對整個地球三維空間進行劃分，能夠對與高度相關的信息進行組織存儲。

如果將全球離散網格與圖像識別技術融合起來，就能通過匹配輸入圖像的特征來檢索該圖像所處的空間位置，進行圖像的自適應定位。Google提出的PlaNet影像定位系統就是基于這個原理。但是PlaNet系統是基于球面離散網格設計的，圖片定位得到的位置信息是二維的，并且用于訓練的影像集是某個地理區域，是室外的場景，以致于PlaNet系統無法用于室內環境三維位置的定位。不幸的是，面向室內環境的圖片自適應三維位置定位的研究十分匱乏，所以面向室內環境的圖片自適應三維位置定位的研究急待補充完善。

發明內容

有鑒于此，為了解決現有技術中的不足，本發明提出一種基于離散網格與影像匹配的室內自定位方法及設備。本發明實際要解決的技術問題是：彌補面向室內環境的圖片自適應三維位置定位的缺乏。

本方法充分考慮了室內建筑存在多層、不同高度的情況，通過全球離散網格劃分人類活動空間得到多個不同高度的單元格，再通過神經網絡訓練得到的每一個單元格特有的預測模型，對輸入圖片進行匹配預測，獲取與圖片匹配度最高的單元格，從而實現圖片的室內定位。

本發明提供的一種基于離散網格與影像匹配的室內自定位方法及設備，具體包括以下步驟：

S101：建立改進的全球球體離散網格并對每一個單元格進行編碼，得到單元格的編碼信息；

S102：根據所述編碼信息建立空數據庫；所述空數據庫中的一條信息即為一個單元格，每個單元格均包括四個屬性，分別為影像數據集字段TP_i、影像預測模型字段TF_i、地址編碼字段TC_i和語義描述信息字段TT_i；其中i為單元格的編號；

S103：對單元格的屬性進行填充，得到完整的數據庫；

S104：運用所述完整的數據庫對待處理影像進行預測匹配：每一個待處理影像與數據庫中單元格的匹配度為S*，將匹配度最高的Max（S*）對應的單元格語義描述信息字段TT_i提取，得到待處理影像所處的空間位置。

進一步地，步驟S101具體為：