[發明專利]基于圖像識別與人行航位推算的室內定位導航方法

有效

• 申請號: 202110482934.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113188546B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 熊運余;何夢園;陳果;戚鑫
• 申請（專利權）人: 成都市微泊科技有限公司;四川大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/12;G01C21/00;G06V20/62;G06V30/18;G06V30/19;G06K7/14
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 許志輝

本發明公開了基于圖像識別與人行航位推算的室內定位導航方法，屬于終端定位技術領域。本發明的方法包括如下步驟：步驟1：通過攝像設備獲取特殊位置的場景圖片，并通過場景圖片的特殊標識圖像匹配解析所在位置，獲得初始定位；步驟2：基于步驟1的初始定位，通過人行航位推算獲取定位設備的實時定位，并根據路網通過路徑規劃獲得導航線；步驟3：根據實時定位和導航線實施路徑匹配從而實現定位導航。本發明由于無其他硬件設備，極大降低硬件成本、安裝部署成本與維護成本，并且規避因傳感器信號不穩定造成的定位不穩定以及定位誤差。

技術領域

本發明屬于終端定位技術領域，具體涉及基于圖像識別與人行航位推算的室內定位導航方法。

背景技術

當前在室內GPS無法準確定位，誤差幾十米與幾百米不等，大部分室內定位的方法為依靠傳感器例如藍牙、Wi-Fi、UWB、紅外線和可見光等進行室內定位，當前多數廠商會選擇使用藍牙與Wi-Fi進行定位，一般選擇指紋定位的方式，這兩種方式雖然在成本與準確度之間較其他定位方式取得較好平衡，但是還是有一定成本，特別是安裝部署硬件成本與硬件維護成本，例如藍牙定位的藍牙標簽成本，部署成本，指紋采集成本以及維護成本。且上述兩種定位方式的定位穩定性無法保證，因為信號源無法保持穩定。為降低成本與提高穩定準確性為此提出一種基于圖像識別特殊標識與人行航位推算的室內定位導航方法。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了基于圖像識別與人行航位推算的室內定位導航方法。

本發明的技術方案是：基于圖像識別與人行航位推算的室內定位導航方法，包括以下步驟：

步驟1：通過攝像設備獲取場景圖片，并通過場景圖片的特殊標識圖像匹配解析所在位置，獲得定位設備的初始定位；

步驟2：基于步驟1的初始定位，通過人行航位推算獲取定位設備的實時定位，并根據路網通過路徑規劃獲得導航線；

步驟3：根據實時定位和導航線實施路徑匹配從而實現定位導航。

步驟21：將實時定位與導航線結合匹配進行彎道定位糾正，所述彎道定位糾正具體為將實時定位垂直投影到導航線；

步驟22：當定位設備在彎道范圍10米內發生變化時，即當定位設備方向與當前導航線方向之差超過45度時且與下一段路方向之差小于15度，當持續超過3次，雖然該投影點的路段未發生變化，但判斷此時定位設備方向與下一段導航線方向相同，定位設備已經經過彎道；

步驟23：將定位點重設到下一段路的起點，即兩條線的交點處，下次定位以此點作為初始位置。

進一步，所述特殊標識包括二維碼、樓梯、電梯、車位或大樓門口。

進一步，所述步驟1的通過場景圖片的特殊標識圖像匹配解析所在位置，包括以下步驟：

步驟11：若解析的特殊標識為二維碼，則直接獲得經緯度以及樓層信息；

步驟12：若解析的特殊標識為二維碼、樓梯、電梯、車位或大樓門口，則通過圖像分類技術和圖像匹配技術獲得當前位置。

進一步，所述圖像分類技術具體為：收集大量室內特定標識的場景圖片，包括樓梯、電梯、車位或大樓門口，將其按類標注，進行深度學習訓練，獲得分類模型，以此模型識別具體場景；

所述圖像匹配技術具體為：獲取樓梯、電梯、車位或大樓門口的場景特征，即獲取圖片特征點，并使用SIFT方法進行特征匹配；

當圖像識別或分類錯誤時，允許用戶通過OCR算法識別該處張貼的門牌號或車位號字符，并與位置數據庫中編碼匹配獲取精確位置，并將此次識別錯誤的場景上傳進行下一次增量學習訓練。