基于拍摄景物的导航方法及其系统的制作方法
基于拍摄景物的导航方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航技术领域，特别是涉及一种基于拍摄景物的导航方法，以及一种基于拍摄景物的导航系统。
【背景技术】
[0002]在近年来，电子数字科技不断地在进步发展中，现代人于日常生活使用许多多功能的电子产品与装置让生活方便了许多。其中之一就是因它的多样化功能与造型愈来愈受欢迎的智能手机。功能多样化的智能手机的其中一项功能就是拥有全球定位系统(GlobalPosit1ning System，简称GPS)。GPS的基本原理是测量用户接受机和某一移动距离附近的卫星之间的距离，然后综合多颗卫星的数据加以得知具体的位置。智能手机利用GPS的信号让用户者透过智能手机应用软件的方式进行流动导航系统。
[0003]流动导航系统能让用户轻易的显示目前所在的位置与移动方向。位置能够被明确地显示在电子地图上以让用户更详细的得知所在位置。目前在市场上有许多导航系统的应用软件，而其中的功能包括能够让用户者寻找某个地址的所在地，并且提供给用户者最适合的行驶路线与方式，例如:行走，乘搭巴士或地铁，或者开车行驶以方便用户。
[0004]然而，目前的GPS技术只限于在户外使用，对于室内空间，例如:建筑物，购物中心，地铁站等，GPS的信号接受力会变微弱或甚至无法接受。其原因之一是由于室内空间含有许多电子干扰的存在，使手机无法准确地接受GPS的信号。这项GPS的限制使得用户者不能够有效地在建筑物内寻找所需的出口，尤其是在地铁站内，当用户从地铁下车时，由于出口处较多，用户在没有GPS信号的情况下会需要查询地标或者询问路人。会浪费用户许多时间来找到正确的出口来抵达目的位置。
【发明内容】
[0005]针对现有的导航技术依赖于GPS，在GPS的信号收到干扰时无法导航的问题，本发明提出一种基于拍摄景物的导航方法，其实现不依赖于GPS技术，能够在GPS的信号收到干扰时为用户提供数据库中保存有的室内导航。
[0006]一种基于拍摄景物的导航方法，包括以下步骤:
[0007]获取起始位置和目的位置；
[0008]根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0009]获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0010]根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0011]针对现有的导航技术依赖于GPS，在GPS的信号收到干扰时无法导航的问题，本发明提出一种与上述方法相对应的基于拍摄景物的导航系统。
[0012]一种基于拍摄景物的导航系统，包括:
[0013]输入模块，用于获取起始位置和目的位置；
[0014]查找模块，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0015]方向运算模块，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0016]输出模块，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0017]本发明的基于拍摄景物的导航方法及其系统中，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
【附图说明】
[0018]图1是本发明基于拍摄景物的导航方法的流程示意图；
[0019]图2是本发明基于拍摄景物的导航方法的景物导航数据库中的数据示意图；
[0020]图3是本发明基于拍摄景物的导航方法中移动终端拍摄的实时景物图像示意图；
[0021]图4是本发明基于拍摄景物的导航方法中移动终端显示方向指示标志的示意图；
[0022]图5是本发明基于拍摄景物的导航系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1，图1是本发明基于拍摄景物的导航方法的流程示意图。
[0024]所述基于拍摄景物的导航方法，包括以下步骤:
[0025]S101,获取起始位置和目的位置；
[0026]S102，根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0027]S103，获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0028]S104，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0029]本发明的基于拍摄景物的导航方法通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明 的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
[0030]其中，对于步骤SlOl，获取起始位置和目的位置。所述起始位置指用户当前需要室内导航的位置，例如某某车站，某某地铁站，或者某某商场、建筑物等。所述目的位置通常是指所述起始位置位置附近的地址，例如某某车站附近的酒店。
[0031]在步骤S102，根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集。
[0032]所述景物导航数据库为在移动终端本地保存的室内导航用数据库，保存有各个可能需要导航的起始位置，所述起始位置的标识景物图像集，以及所述起始附近的建筑物或地址名称，以便用户选择作为目的位置。
[0033]例如对于车站，一般保存有车站名(起始位置)，车站内的标识景物图像集，以及车站附近的酒店、商场等常用地址，或者还可保存有所述车站各个出口的位置信息，以及所述各个出口对于可能的目的位置的方向信息。
[0034]如图2所示，所述景物导航数据库中包含地铁站与相关出口处方向的出口与目的位置对照表。所述出口与目的位置对照表包含有对应的地铁站名称数据；地铁站附近建筑物数据；所述附近建筑物所对应的地铁站出口处数据；以及各个出口到所述附近建筑物的方位位置数据。举个例子，用户输入了地铁站名称，Orchard,以及目的地，Four SeasonsHotel,以所述出口与目的位置对照表可查找到B出口，方位200°的数据。
[0035]用户输入的所述起始位置和所述目的位置必须是在所述景物导航数据库中保存有相关数据，才可进行导航，如果所述景物导航数据库中没有所述起始位置和所述目的位置，则可能需要下载更新，从而获取相关数据。
[0036]例如，用户可以预先根据自己的行程，在有网络的情况下先更新移动终端上的景物导航数据库，获取需要室内导航的车站对应的标识景物图像集至本地的景物导航数据库。即在获取起始位置和目的位置之前，进一步包括以下步骤:根据输入的位置信息，搜索服务器中预设的景物导航数据库，从所述服务器中下载与所述位置信息对应的标识景物图像集到所述移动终端。
[0037]所述标识景物图像集中包含有所述起始位置的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息。所述标识景物可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如起始位置是地铁站A，则所述标识景物图像可以是地铁站A之内的自动扶梯或阶梯图像，地铁名称招牌图像，以及入口或出口关卡处的图像等等。
[0038]在步骤S103中，获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0039]用户在进行导航时可通过移动终端的摄像头对起始位置附近的实时景物进行拍摄，获取所述实时景物图像，并保存在移动储存器中。程序在接收到所述实时景物图像之后，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0040]如图3所示，所述移动终端200拍摄的实时景物图像同样可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如地铁站之内的自动扶梯或阶梯图像202，地铁名称招牌图像204，以及入口或出口关卡处的图像206等等。
[0041]在匹配时，优选将所述实时景物图像和所述标识景物图像的特征提取出来做比对。该比对技术可采用了计算机视觉技术，例如:以深入分析快速鲁棒特征(Speeded UpRobust Feature,简称SURF)把特征点(key points)取出，再采取快速最近邻逼近搜索函数库(Fast Approximate Nearest Search Library,简称FLANN)的方法将所述实时景物图像和所述标识景物图像做比对。根据比对成果，如果匹配成功，则获取所述标识景物的位置信息，或者进一步获取所述标识景物的名称。根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，即可获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息。
[0042]针对车站的应用场景，所述标识景物到所述目的位置的方向信息可以包括两个部分，一个部分是从所述标识景物到相应的车站出口的方向信息，另一部分是所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0043]获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息的步骤包括:
[0044]根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息；
[0045]根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0046]其中，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息的步骤可通过以下方式实现:根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0047]获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息的步骤可通过以下方式实现:根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0048]其中，所述标识景物到所述车站出口的方向信息因为是在室内，所以可根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，以及所述车站的站内电子地图，计算从所述标识景物到所述车站出口的导航路径；然后根据所述导航路径，获得所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0049]也可以在所述景物导航数据库预先保存每个所述标识景物相对于各个车站出口的方向信息，然后根据步骤S102中获得的车站出口信息，查找到所述标识景物到相应的车站出口的方向信息。
[0050]在本步骤中，程序能够估计计算出所在起始位置基于车站出口处的方位。该计算使用了智能手机含有的加速计(accelerometer)以及回旋装置(gyroscope)盘算方位。
[0051]在步骤S104，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0052]通常通过移动终端的显示屏或者语音输出所述导航方向，如果通过显示的方式，则可根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志；然后通过所述移动终端显示所述方向指示标志。
[0053]例如，透过智能手机显示屏旋转着的箭头以提供用户对应的方位位置，如图4所示，智能手机显示屏画面400，摄取了车站入口或出口处关卡画面402，并且显示箭头画面404以提供用户对应的室内方位位置。
[0054]如果通过语音提示的方式，则可以语音播报所述方向信息。
[0055]本发明提供一种利用识别在地铁站内拥有的景物自然特征来进行室内导航方法。本发明可被使用在智能手机上，并且无需GPS信号 ，让用户在室内乘搭地铁下车之后便利寻找出口处以抵达目的地。该方法应用了智能手机里的相机进行真实图景录像，然后与智能手机里的数据库图像做比对，以提供用户目前的所在地实行室内导航。
[0056]该系统包含了一副程序，利用了之前提过的方法实时更新用户在室内的所在场所。数据库中，每一幅影像档中储存独有位置数据，而用户输入的目的地数据其中也储存独有方向数据。
[0057]总之，本发明对室内导航系统以创新及方便的方式让智能手机用户在微弱的GPS信号下能够在地铁列车下车后顺利与省时的方式地抵达目的地。
[0058]请参阅图5，图5是本发明基于拍摄景物的导航系统的结构示意图。
[0059]所述基于拍摄景物的导航系统，包括:
[0060]输入模块11,用于获取起始位置和目的位置；
[0061]查找模块12，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0062]方向运算模块13，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0063]输出模块14，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0064]本发明的基于拍摄景物的导航系统中，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
[0065]其中，所述输入模块11获取起始位置和目的位置。所述起始位置指用户当前需要室内导航的位置，例如某某车站，某某地铁站，或者某某商场、建筑物等。所述目的位置通常是指所述起始位置位置附近的地址，例如某某车站附近的酒店。
[0066]所述查找模块12根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集。
[0067]所述景物导航数据库为在移动终端本地保存的室内导航用数据库，保存有各个可能需要导航的起始位置，所述起始位置的标识景物图像集，以及所述起始附近的建筑物或地址名称，以便用户选择作为目的位置。
[0068]例如对于车站，一般保存有车站名(起始位置)，车站内的标识景物图像集，以及车站附近的酒店、商场等常用地址，或者还可保存有所述车站各个出口的位置信息，以及所述各个出口对于可能的目的位置的方向信息。
[0069]所述景物导航数据库中包含地铁站与相关出口处方向的出口与目的位置对照表。所述出口与目的位置对照表包含有对应的地铁站名称数据；地铁站附近建筑物数据；所述附近建筑物所对应的地铁站出口处数据；以及各个出口到所述附近建筑物的方位位置数据。
[0070]用户输入的所述起始位置和所述目的位置必须是在所述景物导航数据库中保存有相关数据，才可进行导航，如果所述景物导航数据库中没有所述起始位置和所述目的位置，则可能需要下载更新，从而获取相关数据。
[0071]用户可以预先根据自己的行程，在有网络的情况下先更新移动终端上的景物导航数据库，获取需要室内导航的车站对应的标识景物图像集至本地的景物导航数据库。因此，所述基于拍摄景物的导航系统还包括:下载模块，用于根据输入的位置信息，搜索服务器中预设的景物导航数据库，从所述服务器中下载与所述位置信息对应的标识景物图像集到所述移动终端。
[0072]所述标识景物图像集中包含有所述起始位置的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息。所述标识景物可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如起始位置是地铁站A，则所述标识景物图像可以是地铁站A之内的自动扶梯或阶梯图像，地铁名称招牌图像，以及入口或出口关卡处的图像等等。
[0073]所述方向运算模块13获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0074]用户在进行导航时可通过移动终端的摄像头对起始位置附近的实时景物进行拍摄，获取所述实时景物图像，并保存在移动储存器中。程序在接收到所述实时景物图像之后，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0075]所述方向运算模块13在匹配时，优选将所述实时景物图像和所述标识景物图像的特征提取出来做比对。该比对技术可采用了计算机视觉技术，例如:以深入分析快速鲁棒特征(Speeded Up Robust Feature,简称SURF)把特征点(key points)取出，再采取快速最近邻逼近搜索函数库(Fast Approximate Nearest Search Library,简称FLANN)的方法将所述实时景物图像和所述标识景物图像做比对。根据比对成果，如果匹配成功，则获取所述标识景物的位置信息，或者进一步获取所述标识景物的名称。根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，即可获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息。
[0076]针对车站的应用场景，所述标识景物到所述目的位置的方向信息可以包括两个部分，一个部分是从所述标识景物到相应的车站出口的方向信息，另一部分是所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0077]则所述方向运算模块13包括:
[0078]目的位置方向获取模块，用于根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息；
[0079]以及，出口方向获取模块，用于根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0080]其中，所述目的位置方向获取模块根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0081]所述出口方向获取模块根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位 置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0082]所述标识景物到所述车站出口的方向信息因为是在室内，所以可根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，以及所述车站的站内电子地图，计算从所述标识景物到所述车站出口的导航路径；然后根据所述导航路径，获得所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0083]也可以在所述景物导航数据库预先保存每个所述标识景物相对于各个车站出口的方向信息，然后根据获得的车站出口信息，查找到所述标识景物到相应的车站出口的方向信息。
[0084]所述方向运算模块13能够估计计算出所在起始位置基于车站出口处的方位。该计算使用了智能手机含有的加速计(accelerometer)以及回旋装置(gyroscope)盘算方位。
[0085]所述输出模块14根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0086]所述输出模块14通常通过移动终端的显示屏或者语音输出所述导航方向，如果通过显示的方式，则可根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志；然后通过所述移动终端显示所述方向指示标志。例如，透过智能手机显示屏旋转着的箭头以提供用户对应的方位位置。如果通过语音提示的方式，则可以语音播报所述方向信息。
[0087]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程以及对应的系统、所述音乐播放器，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施方式的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
[0088]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取起始位置和目的位置； 根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息； 获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息； 根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。2.如权利要求1所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息的步骤包括: 根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息； 根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。3.如权利要求2所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息的步骤包括: 根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。4.如权利要求2所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息的步骤包括: 根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。5.如权利要求1至4任意一项所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向的步骤包括: 根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志； 通过所述移动终端显示所述方向指示标志。6.一种基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，包括: 输入模块，用于获取起始位置和目的位置； 查找模块，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息； 方向运算模块，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息； 输出模块，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。7.如权利要求6所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述方向运算模块包括: 目的位置方向获取模块，用于根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息； 出口方向获取模块，用于根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。8.如权利要求7所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述目的位置方向获取模块根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。9.如权利要求7所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述出口方向获取模块根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。10.如权利要求6至9任意一项所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述输出模块根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志，通过所述移动终端显示所述方向指示标志。
【专利摘要】本发明提供一种基于拍摄景物的导航方法及其系统，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像，通过程序将所述实时景物图像与数据库中各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，进而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。
【IPC分类】G01C21/34
【公开号】CN104897165
【申请号】CN201410080837
【发明人】周志颖, 李近綸
【申请人】苏州工业园区新国大研究院, 新加坡国立大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航技术领域，特别是涉及一种基于拍摄景物的导航方法，以及一种基于拍摄景物的导航系统。
【背景技术】
[0002]在近年来，电子数字科技不断地在进步发展中，现代人于日常生活使用许多多功能的电子产品与装置让生活方便了许多。其中之一就是因它的多样化功能与造型愈来愈受欢迎的智能手机。功能多样化的智能手机的其中一项功能就是拥有全球定位系统(GlobalPosit1ning System，简称GPS)。GPS的基本原理是测量用户接受机和某一移动距离附近的卫星之间的距离，然后综合多颗卫星的数据加以得知具体的位置。智能手机利用GPS的信号让用户者透过智能手机应用软件的方式进行流动导航系统。
[0003]流动导航系统能让用户轻易的显示目前所在的位置与移动方向。位置能够被明确地显示在电子地图上以让用户更详细的得知所在位置。目前在市场上有许多导航系统的应用软件，而其中的功能包括能够让用户者寻找某个地址的所在地，并且提供给用户者最适合的行驶路线与方式，例如:行走，乘搭巴士或地铁，或者开车行驶以方便用户。
[0004]然而，目前的GPS技术只限于在户外使用，对于室内空间，例如:建筑物，购物中心，地铁站等，GPS的信号接受力会变微弱或甚至无法接受。其原因之一是由于室内空间含有许多电子干扰的存在，使手机无法准确地接受GPS的信号。这项GPS的限制使得用户者不能够有效地在建筑物内寻找所需的出口，尤其是在地铁站内，当用户从地铁下车时，由于出口处较多，用户在没有GPS信号的情况下会需要查询地标或者询问路人。会浪费用户许多时间来找到正确的出口来抵达目的位置。
【发明内容】
[0005]针对现有的导航技术依赖于GPS，在GPS的信号收到干扰时无法导航的问题，本发明提出一种基于拍摄景物的导航方法，其实现不依赖于GPS技术，能够在GPS的信号收到干扰时为用户提供数据库中保存有的室内导航。
[0006]一种基于拍摄景物的导航方法，包括以下步骤:
[0007]获取起始位置和目的位置；
[0008]根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0009]获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0010]根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0011]针对现有的导航技术依赖于GPS，在GPS的信号收到干扰时无法导航的问题，本发明提出一种与上述方法相对应的基于拍摄景物的导航系统。
[0012]一种基于拍摄景物的导航系统，包括:
[0013]输入模块，用于获取起始位置和目的位置；
[0014]查找模块，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0015]方向运算模块，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0016]输出模块，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0017]本发明的基于拍摄景物的导航方法及其系统中，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
【附图说明】
[0018]图1是本发明基于拍摄景物的导航方法的流程示意图；
[0019]图2是本发明基于拍摄景物的导航方法的景物导航数据库中的数据示意图；
[0020]图3是本发明基于拍摄景物的导航方法中移动终端拍摄的实时景物图像示意图；
[0021]图4是本发明基于拍摄景物的导航方法中移动终端显示方向指示标志的示意图；
[0022]图5是本发明基于拍摄景物的导航系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1，图1是本发明基于拍摄景物的导航方法的流程示意图。
[0024]所述基于拍摄景物的导航方法，包括以下步骤:
[0025]S101,获取起始位置和目的位置；
[0026]S102，根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0027]S103，获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0028]S104，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0029]本发明的基于拍摄景物的导航方法通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明 的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
[0030]其中，对于步骤SlOl，获取起始位置和目的位置。所述起始位置指用户当前需要室内导航的位置，例如某某车站，某某地铁站，或者某某商场、建筑物等。所述目的位置通常是指所述起始位置位置附近的地址，例如某某车站附近的酒店。
[0031]在步骤S102，根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集。
[0032]所述景物导航数据库为在移动终端本地保存的室内导航用数据库，保存有各个可能需要导航的起始位置，所述起始位置的标识景物图像集，以及所述起始附近的建筑物或地址名称，以便用户选择作为目的位置。
[0033]例如对于车站，一般保存有车站名(起始位置)，车站内的标识景物图像集，以及车站附近的酒店、商场等常用地址，或者还可保存有所述车站各个出口的位置信息，以及所述各个出口对于可能的目的位置的方向信息。
[0034]如图2所示，所述景物导航数据库中包含地铁站与相关出口处方向的出口与目的位置对照表。所述出口与目的位置对照表包含有对应的地铁站名称数据；地铁站附近建筑物数据；所述附近建筑物所对应的地铁站出口处数据；以及各个出口到所述附近建筑物的方位位置数据。举个例子，用户输入了地铁站名称，Orchard,以及目的地，Four SeasonsHotel,以所述出口与目的位置对照表可查找到B出口，方位200°的数据。
[0035]用户输入的所述起始位置和所述目的位置必须是在所述景物导航数据库中保存有相关数据，才可进行导航，如果所述景物导航数据库中没有所述起始位置和所述目的位置，则可能需要下载更新，从而获取相关数据。
[0036]例如，用户可以预先根据自己的行程，在有网络的情况下先更新移动终端上的景物导航数据库，获取需要室内导航的车站对应的标识景物图像集至本地的景物导航数据库。即在获取起始位置和目的位置之前，进一步包括以下步骤:根据输入的位置信息，搜索服务器中预设的景物导航数据库，从所述服务器中下载与所述位置信息对应的标识景物图像集到所述移动终端。
[0037]所述标识景物图像集中包含有所述起始位置的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息。所述标识景物可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如起始位置是地铁站A，则所述标识景物图像可以是地铁站A之内的自动扶梯或阶梯图像，地铁名称招牌图像，以及入口或出口关卡处的图像等等。
[0038]在步骤S103中，获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0039]用户在进行导航时可通过移动终端的摄像头对起始位置附近的实时景物进行拍摄，获取所述实时景物图像，并保存在移动储存器中。程序在接收到所述实时景物图像之后，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0040]如图3所示，所述移动终端200拍摄的实时景物图像同样可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如地铁站之内的自动扶梯或阶梯图像202，地铁名称招牌图像204，以及入口或出口关卡处的图像206等等。
[0041]在匹配时，优选将所述实时景物图像和所述标识景物图像的特征提取出来做比对。该比对技术可采用了计算机视觉技术，例如:以深入分析快速鲁棒特征(Speeded UpRobust Feature,简称SURF)把特征点(key points)取出，再采取快速最近邻逼近搜索函数库(Fast Approximate Nearest Search Library,简称FLANN)的方法将所述实时景物图像和所述标识景物图像做比对。根据比对成果，如果匹配成功，则获取所述标识景物的位置信息，或者进一步获取所述标识景物的名称。根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，即可获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息。
[0042]针对车站的应用场景，所述标识景物到所述目的位置的方向信息可以包括两个部分，一个部分是从所述标识景物到相应的车站出口的方向信息，另一部分是所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0043]获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息的步骤包括:
[0044]根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息；
[0045]根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0046]其中，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息的步骤可通过以下方式实现:根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0047]获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息的步骤可通过以下方式实现:根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0048]其中，所述标识景物到所述车站出口的方向信息因为是在室内，所以可根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，以及所述车站的站内电子地图，计算从所述标识景物到所述车站出口的导航路径；然后根据所述导航路径，获得所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0049]也可以在所述景物导航数据库预先保存每个所述标识景物相对于各个车站出口的方向信息，然后根据步骤S102中获得的车站出口信息，查找到所述标识景物到相应的车站出口的方向信息。
[0050]在本步骤中，程序能够估计计算出所在起始位置基于车站出口处的方位。该计算使用了智能手机含有的加速计(accelerometer)以及回旋装置(gyroscope)盘算方位。
[0051]在步骤S104，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0052]通常通过移动终端的显示屏或者语音输出所述导航方向，如果通过显示的方式，则可根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志；然后通过所述移动终端显示所述方向指示标志。
[0053]例如，透过智能手机显示屏旋转着的箭头以提供用户对应的方位位置，如图4所示，智能手机显示屏画面400，摄取了车站入口或出口处关卡画面402，并且显示箭头画面404以提供用户对应的室内方位位置。
[0054]如果通过语音提示的方式，则可以语音播报所述方向信息。
[0055]本发明提供一种利用识别在地铁站内拥有的景物自然特征来进行室内导航方法。本发明可被使用在智能手机上，并且无需GPS信号 ，让用户在室内乘搭地铁下车之后便利寻找出口处以抵达目的地。该方法应用了智能手机里的相机进行真实图景录像，然后与智能手机里的数据库图像做比对，以提供用户目前的所在地实行室内导航。
[0056]该系统包含了一副程序，利用了之前提过的方法实时更新用户在室内的所在场所。数据库中，每一幅影像档中储存独有位置数据，而用户输入的目的地数据其中也储存独有方向数据。
[0057]总之，本发明对室内导航系统以创新及方便的方式让智能手机用户在微弱的GPS信号下能够在地铁列车下车后顺利与省时的方式地抵达目的地。
[0058]请参阅图5，图5是本发明基于拍摄景物的导航系统的结构示意图。
[0059]所述基于拍摄景物的导航系统，包括:
[0060]输入模块11,用于获取起始位置和目的位置；
[0061]查找模块12，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息；
[0062]方向运算模块13，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息；
[0063]输出模块14，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0064]本发明的基于拍摄景物的导航系统中，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像。程序接收所述实时景物图像之后，通过将所述实时景物图像与各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，根据所述标志景物的位置信息以及所述目的位置，从而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。本发明利用识别自然特征实现室内导航，可应用在地铁站内找寻目的地的出口处，能使用在智能手机上，以方便用户随身携带，并且从地铁列车下车时，在GPS信号微弱的室内建筑物里制造室内方位导航系统，以让用户顺利与省时地抵达目的地。
[0065]其中，所述输入模块11获取起始位置和目的位置。所述起始位置指用户当前需要室内导航的位置，例如某某车站，某某地铁站，或者某某商场、建筑物等。所述目的位置通常是指所述起始位置位置附近的地址，例如某某车站附近的酒店。
[0066]所述查找模块12根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集。
[0067]所述景物导航数据库为在移动终端本地保存的室内导航用数据库，保存有各个可能需要导航的起始位置，所述起始位置的标识景物图像集，以及所述起始附近的建筑物或地址名称，以便用户选择作为目的位置。
[0068]例如对于车站，一般保存有车站名(起始位置)，车站内的标识景物图像集，以及车站附近的酒店、商场等常用地址，或者还可保存有所述车站各个出口的位置信息，以及所述各个出口对于可能的目的位置的方向信息。
[0069]所述景物导航数据库中包含地铁站与相关出口处方向的出口与目的位置对照表。所述出口与目的位置对照表包含有对应的地铁站名称数据；地铁站附近建筑物数据；所述附近建筑物所对应的地铁站出口处数据；以及各个出口到所述附近建筑物的方位位置数据。
[0070]用户输入的所述起始位置和所述目的位置必须是在所述景物导航数据库中保存有相关数据，才可进行导航，如果所述景物导航数据库中没有所述起始位置和所述目的位置，则可能需要下载更新，从而获取相关数据。
[0071]用户可以预先根据自己的行程，在有网络的情况下先更新移动终端上的景物导航数据库，获取需要室内导航的车站对应的标识景物图像集至本地的景物导航数据库。因此，所述基于拍摄景物的导航系统还包括:下载模块，用于根据输入的位置信息，搜索服务器中预设的景物导航数据库，从所述服务器中下载与所述位置信息对应的标识景物图像集到所述移动终端。
[0072]所述标识景物图像集中包含有所述起始位置的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息。所述标识景物可以是所述起始位置所处室内环境的各种室内景物，例如起始位置是地铁站A，则所述标识景物图像可以是地铁站A之内的自动扶梯或阶梯图像，地铁名称招牌图像，以及入口或出口关卡处的图像等等。
[0073]所述方向运算模块13获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0074]用户在进行导航时可通过移动终端的摄像头对起始位置附近的实时景物进行拍摄，获取所述实时景物图像，并保存在移动储存器中。程序在接收到所述实时景物图像之后，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配。
[0075]所述方向运算模块13在匹配时，优选将所述实时景物图像和所述标识景物图像的特征提取出来做比对。该比对技术可采用了计算机视觉技术，例如:以深入分析快速鲁棒特征(Speeded Up Robust Feature,简称SURF)把特征点(key points)取出，再采取快速最近邻逼近搜索函数库(Fast Approximate Nearest Search Library,简称FLANN)的方法将所述实时景物图像和所述标识景物图像做比对。根据比对成果，如果匹配成功，则获取所述标识景物的位置信息，或者进一步获取所述标识景物的名称。根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，即可获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息。
[0076]针对车站的应用场景，所述标识景物到所述目的位置的方向信息可以包括两个部分，一个部分是从所述标识景物到相应的车站出口的方向信息，另一部分是所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0077]则所述方向运算模块13包括:
[0078]目的位置方向获取模块，用于根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息；
[0079]以及，出口方向获取模块，用于根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0080]其中，所述目的位置方向获取模块根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。
[0081]所述出口方向获取模块根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位 置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0082]所述标识景物到所述车站出口的方向信息因为是在室内，所以可根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，以及所述车站的站内电子地图，计算从所述标识景物到所述车站出口的导航路径；然后根据所述导航路径，获得所述标识景物到所述车站出口的方向信息。
[0083]也可以在所述景物导航数据库预先保存每个所述标识景物相对于各个车站出口的方向信息，然后根据获得的车站出口信息，查找到所述标识景物到相应的车站出口的方向信息。
[0084]所述方向运算模块13能够估计计算出所在起始位置基于车站出口处的方位。该计算使用了智能手机含有的加速计(accelerometer)以及回旋装置(gyroscope)盘算方位。
[0085]所述输出模块14根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。
[0086]所述输出模块14通常通过移动终端的显示屏或者语音输出所述导航方向，如果通过显示的方式，则可根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志；然后通过所述移动终端显示所述方向指示标志。例如，透过智能手机显示屏旋转着的箭头以提供用户对应的方位位置。如果通过语音提示的方式，则可以语音播报所述方向信息。
[0087]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程以及对应的系统、所述音乐播放器，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施方式的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
[0088]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取起始位置和目的位置； 根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息； 获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息； 根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。2.如权利要求1所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息的步骤包括: 根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息； 根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。3.如权利要求2所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息的步骤包括: 根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。4.如权利要求2所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息的步骤包括: 根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。5.如权利要求1至4任意一项所述的基于拍摄景物的导航方法，其特征在于，根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向的步骤包括: 根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志； 通过所述移动终端显示所述方向指示标志。6.一种基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，包括: 输入模块，用于获取起始位置和目的位置； 查找模块，用于根据所述起始位置从预设的景物导航数据库中获取与所述起始位置对应的标识景物图像集，其中，所述标识景物图像集中包含有相应的标识景物图像，以及各个所述标识景物的位置信息； 方向运算模块，用于获取移动终端拍摄的实时景物图像，将所述实时景物图像与所述标识景物图像集中的各个标识景物图像匹配，如果匹配成功，则根据所述标识景物的位置信息以及所述目的位置，获取从所述标识景物到所述目的位置的方向信息； 输出模块，用于根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。7.如权利要求6所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述方向运算模块包括: 目的位置方向获取模块，用于根据所述目的位置，获取与所述目的位置对应的车站出口信息，以及所述车站出口至所述目的位置的方向信息； 出口方向获取模块，用于根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口信息，获取从所述标识景物到所述车站出口的方向信息。8.如权利要求7所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述目的位置方向获取模块根据所述车站出口的位置信息，查找预先保存的出口与目的位置对照表，获取所述车站出口至所述目的位置的方向信息。9.如权利要求7所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述出口方向获取模块根据所述标识景物的位置信息以及所述车站出口的位置信息，计算所述标识景物到所述车站出口的方向信息。10.如权利要求6至9任意一项所述的基于拍摄景物的导航系统，其特征在于，所述输出模块根据从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，生成对应的方向指示标志，通过所述移动终端显示所述方向指示标志。
【专利摘要】本发明提供一种基于拍摄景物的导航方法及其系统，通过在移动终端中预设所述景物导航数据库，保存各个需要导航的室内环境的标识景物图像集。当用户输入导航的起始位置和目的位置时，首先根据起始位置识别出当前用户需要用到的相应室内环境的标识景物图像集。然后用户通过移动终端例如智能手机的摄像装置拍摄起始位置附近的实时景物图像，通过程序将所述实时景物图像与数据库中各个标识景物图像匹配，从而识别出对应的标志景物，进而确定从所述标识景物到所述目的位置的方向信息，输出导航方向。从而无需再依赖于GPS系统，当用户身处室内GPS信号较差的环境中时，就可以通过本发明的方法实现室内环境的导航。
【IPC分类】G01C21/34
【公开号】CN104897165
【申请号】CN201410080837
【发明人】周志颖, 李近綸
【申请人】苏州工业园区新国大研究院, 新加坡国立大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
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