一种制作室内地图和定位的方法及装置的制造方法
一种制作室内地图和定位的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航系统领域，特别涉及一种制作室内地图和定位的方法及装置。
【背景技术】
[0002]室内地图，使用户通过移动设备在建筑物内仍能利用精确的定位功能找到要去的店铺、卫生间、电梯、休息区、出入口等，打通“人、位置、商家”间的关系。室内地图除了可以将场地的平面图在移动设备上展现出来，还能帮助用户随时了解各种资讯，对商品进行分类搜索，大大方便了用户对未知目的地的了解，并最快找到所需信息。
[0003]目前常用的室内地图是通过静态图片绘制而成的，图片中保存的信息是比较有限的，同时静态图片的可扩展性，灵活性比较差。另一方面，随着科技水平的提高，移动和物联网业务的飞速发展，人们对于定位服务的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境中常常需要确定移动终端或其持有者在室内的位置信息。然而由于多径信号和小尺度衰落等干扰因素的存在，往往导致基于室内传输模型的定位变得精度难以达到要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种制作室内地图和定位的方法及装置，能够灵活扩展室内地图，并实现精确定位。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供了一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，该方法包括:对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0006]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于所述矢量化室内地图的定位方法，该方法包括:在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；该方法还包括:根据信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0007]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，该装置包括:预处理模块，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；转换模块，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；地图编辑模块，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；地图引擎模块，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0008]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于所述矢量化室内地图的定位装置，该装置包括:处理模块，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；定位模块，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0009]综上所述，本发明实施例提供的制作室内地图和定位的方法及装置，基于建筑体原始的室内图片，通过预处理提取地图所需要的图层信息后，生成图片文件，然后转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件，利用地图编辑模块，为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中，利用地图引擎模块从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。本发明所形成的矢量化室内地图，便于地图的扩展，增强了灵活性。另外，通过蓝牙和WiFi融合定位的方案，实现了精确定位。
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例制作室内地图的方法流程示意图。
[0011]图2为本发明具体实施例中应用于上述方法的制作室内地图的装置结构示意图。
[0012]图3为本发明实施例定位方法的流程示意图。
[0013]图4为本发明具体实施例中应用于上述方法的定位装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。
[0015]本发明实施例公开了一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，其流程示意图如图1所示，该方法包括:
[0016]步骤11、对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；
[0017]步骤12、将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；
[0018]步骤13、为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；
[0019]同时，还可以为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。
[0020]其中，地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。
[0021]步骤14、从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0022]基于同样的发明构思，本发明实施例还提出一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，如图2所示，该装置包括:
[0023]预处理模块201，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件。
[0024]室内建筑结构图可以是DWG等文件格式，预处理模块可以是Auto CAD工具，AutoCAD工具可以对DWG文件进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成CAD图片文件。其中，包括文字、点、线、面四类图层信息。所生成的CAD文件仍然是图片格式，但只保留地图所需要的图层信息，其他不必要的装饰物品等信息被去除。
[0025]转换模块202，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件。
[0026]转换模块可以是ArcGIS Desktop工具，可以识别CAD图片文件，将CAD图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件，即shape文件。shape文件中包含地图图层的数据。
[0027]地图编辑模块203，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据；进一步地，在地图图层的基础上增加地图元素，为地图元素绑定对应的地图元数据；还用于将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中。
[0028]地图编辑模块可以是QGIS地图编辑工具。地图元数据可以是地图图层对应的名称、标识(ID)或者备注信息等。例如，某一点绑定对应的名称为会议室，ID为001，备注信息为容纳人数为100人。QGIS地图编辑工具除了为由CAD文件转化为shape文件的地图图层绑定对应的地图元数据，还可以根据室内设施，在原有地图图层的基础上添加新的地图元素，为新的地图元素绑定对应的地图元数据。例如，原有shape文件的地图数据中没有ATM机的坐标，因此在某一区域的基础上增加ATM机的坐标值，为该坐标值绑定对应的名称为ATM机。
[0029]地图引擎模块204，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0030]地图引擎模块可以是GeoServer地图引擎工具。具体地，首先与PostgreSQL空间数据库建立连接，从PostgreSQL空间数据库中取出地图数据，将地图数据还原成可视化的地图图层。样式，即效果、颜色等，因此在地图图层上叠加样式的图层，最终在服务器端发布的矢量化地图在视觉上就可以区分各个区域、道路等。在服务器端发布就是将矢量化室内地图存储在服务器端内存中。
[0031]形成矢量化室内地图之后，用户就可以调用服务器端导航接口，实现室内导航功會K:
[0032]首先，服务器端接收客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化的地图。
[0033]然后，接收客户端发送的携带有起始位置和目标位置的导航请求；调用函数库，对空间数据库中的地图数据进行空间分析，进行路径规划和最短路径计算；向客户端返回最佳导航路径，用于客户端在矢量化室内地图上将所述最佳导航路径显示出来。本发明中，函数库可以是PostGIS函数库，空间数据库可以是PostgreSQL空间数据库。PostGIS函数库保存的是函数公式用于服务器端在接收到导航请求时，将其与PostgreSQL空间数据库里的地图数据进行结合，计算最短路径，进行路径规划等。
[0034]基于上述的矢量化室内地图，本发明还公开了一种定位方法，其流程示意图如图3所示，该方法包括:
[0035]步骤31、在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；
[0036]步骤32、根据 信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；
[0037]步骤33、根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；
[0038]步骤34、通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；
[0039]其中，具体方法包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
[0040]步骤35、向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0041]在实现上述定位方法时，首先在室内场景中，每隔一定距离搭建一个蓝牙设备，这里蓝牙设备作为一种信标源，可以对外广播蓝牙信号，客户端打开蓝牙后可以接收到附近蓝牙设备发出的蓝牙信号。具体实现可以为，客户端扫描周围蓝牙设备所发射出的信号，并将所获取的蓝牙信号强度反馈给服务器端；服务器端测出客户端与周围蓝牙设备的距离；如果利用三角定位算法进行定位计算，则服务器端测出客户端与周围最近三个蓝牙设备的距离，然后利用三角定位算法，计算出客户端的当前第一坐标区域。该第一坐标区域中包括多个坐标点。
[0042]同时，在室内场景中，每隔一定距离搭建一个接入点(AP)设备，AP设备作为一种信标源。这样客户端将所获取的WiFi信号的强度反馈给服务器端；服务器端利用指纹算法，推算出客户端的当前第二坐标区域。该第二坐标区域中包括多个坐标点。
[0043]第一坐标区域中的坐标点和第二坐标区域中的坐标点会出现交集，将交集所在区域作为第三坐标区域。
[0044]同时，在客户端上设置传感器，如加速器和陀螺仪等，加速器用于测试客户端的当前加速度，陀螺仪用于测试客户端的当前方向。客户端的当前加速度和方向都可以反馈给服务器端，第三区域中的每个坐标点都对应了客户端的加速度和方向，以及与信标源的距离。这里信标源不区分蓝牙设备还是AP设备，距离信标源越近，该坐标点对应的信号强度越强，进而对应的权重系数越大。最后，将第三坐标区域中的每个坐标点在增加权重系数后求平均值，得到客户端的精确位置坐标。
[0045]因此，本发明通过AP设备和指纹算法实现精度在5米范围的定位，通过蓝牙设备和三角定位算法实现精度在2米范围的定位，然后通过融合算法最终实现客户端当前位置的精确定位。
[0046]基于同样的发明构思，本发明实施例还提出一种定位装置，如图4所示，该装置包括:
[0047]处理模块401，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；
[0048]定位模块402，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0049]所述定位模块402用于通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标时，具体包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
[0050]本发明的制作室内地图和定位方法及装置，会带来如下好处:
[0051]一、通过对原始室内建筑结构图的转化和编辑，将地图数据存入空间数据库，然后通过地图引擎从空间数据库中取出地图数据进行发布，大大增加了地图的可扩展性及灵活性。
[0052]二、客户端通过访问矢量化的室内地图，实现了准确导航功能。
[0053]三、将指纹算法和三角定位算法，通过融合算法相融合，实现了定位方式的整合，达到了精确定位。
[0054]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，该方法包括: 对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件； 将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件； 为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中； 从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括:为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。4.一种基于权利要求1所述矢量化室内地图的定位方法，其特征在于，该方法包括:在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；该方法还包括: 根据信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域； 根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域； 通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标； 向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标包括: 获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域； 根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。6.一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，该装置包括: 预处理模块，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件； 转换模块，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件； 地图编辑模块，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中； 地图引擎模块，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述地图编辑模块，还用于:为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。9.一种基于权利要求6所述矢量化室内地图的定位装置，其特征在于，该装置包括: 处理模块，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图； 定位模块，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述定位模块用于通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标时，具体包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
【专利摘要】本发明公开了一种制作室内地图和定位的方法及装置，应用于服务器端制作室内地图的方法包括：对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。采用本发明能够灵活扩展室内地图，并实现精确定位。
【IPC分类】G01C21/20
【公开号】CN104897160
【申请号】CN201510289245
【发明人】韩屹岱
【申请人】北京京东尚科信息技术有限公司, 北京京东世纪贸易有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航系统领域，特别涉及一种制作室内地图和定位的方法及装置。
【背景技术】
[0002]室内地图，使用户通过移动设备在建筑物内仍能利用精确的定位功能找到要去的店铺、卫生间、电梯、休息区、出入口等，打通“人、位置、商家”间的关系。室内地图除了可以将场地的平面图在移动设备上展现出来，还能帮助用户随时了解各种资讯，对商品进行分类搜索，大大方便了用户对未知目的地的了解，并最快找到所需信息。
[0003]目前常用的室内地图是通过静态图片绘制而成的，图片中保存的信息是比较有限的，同时静态图片的可扩展性，灵活性比较差。另一方面，随着科技水平的提高，移动和物联网业务的飞速发展，人们对于定位服务的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境中常常需要确定移动终端或其持有者在室内的位置信息。然而由于多径信号和小尺度衰落等干扰因素的存在，往往导致基于室内传输模型的定位变得精度难以达到要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种制作室内地图和定位的方法及装置，能够灵活扩展室内地图，并实现精确定位。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供了一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，该方法包括:对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0006]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于所述矢量化室内地图的定位方法，该方法包括:在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；该方法还包括:根据信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0007]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，该装置包括:预处理模块，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；转换模块，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；地图编辑模块，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；地图引擎模块，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0008]为实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于所述矢量化室内地图的定位装置，该装置包括:处理模块，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；定位模块，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0009]综上所述，本发明实施例提供的制作室内地图和定位的方法及装置，基于建筑体原始的室内图片，通过预处理提取地图所需要的图层信息后，生成图片文件，然后转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件，利用地图编辑模块，为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中，利用地图引擎模块从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。本发明所形成的矢量化室内地图，便于地图的扩展，增强了灵活性。另外，通过蓝牙和WiFi融合定位的方案，实现了精确定位。
【附图说明】
[0010]图1为本发明实施例制作室内地图的方法流程示意图。
[0011]图2为本发明具体实施例中应用于上述方法的制作室内地图的装置结构示意图。
[0012]图3为本发明实施例定位方法的流程示意图。
[0013]图4为本发明具体实施例中应用于上述方法的定位装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。
[0015]本发明实施例公开了一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，其流程示意图如图1所示，该方法包括:
[0016]步骤11、对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；
[0017]步骤12、将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；
[0018]步骤13、为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；
[0019]同时，还可以为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。
[0020]其中，地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。
[0021]步骤14、从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0022]基于同样的发明构思，本发明实施例还提出一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，如图2所示，该装置包括:
[0023]预处理模块201，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件。
[0024]室内建筑结构图可以是DWG等文件格式，预处理模块可以是Auto CAD工具，AutoCAD工具可以对DWG文件进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成CAD图片文件。其中，包括文字、点、线、面四类图层信息。所生成的CAD文件仍然是图片格式，但只保留地图所需要的图层信息，其他不必要的装饰物品等信息被去除。
[0025]转换模块202，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件。
[0026]转换模块可以是ArcGIS Desktop工具，可以识别CAD图片文件，将CAD图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件，即shape文件。shape文件中包含地图图层的数据。
[0027]地图编辑模块203，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据；进一步地，在地图图层的基础上增加地图元素，为地图元素绑定对应的地图元数据；还用于将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中。
[0028]地图编辑模块可以是QGIS地图编辑工具。地图元数据可以是地图图层对应的名称、标识(ID)或者备注信息等。例如，某一点绑定对应的名称为会议室，ID为001，备注信息为容纳人数为100人。QGIS地图编辑工具除了为由CAD文件转化为shape文件的地图图层绑定对应的地图元数据，还可以根据室内设施，在原有地图图层的基础上添加新的地图元素，为新的地图元素绑定对应的地图元数据。例如，原有shape文件的地图数据中没有ATM机的坐标，因此在某一区域的基础上增加ATM机的坐标值，为该坐标值绑定对应的名称为ATM机。
[0029]地图引擎模块204，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。
[0030]地图引擎模块可以是GeoServer地图引擎工具。具体地，首先与PostgreSQL空间数据库建立连接，从PostgreSQL空间数据库中取出地图数据，将地图数据还原成可视化的地图图层。样式，即效果、颜色等，因此在地图图层上叠加样式的图层，最终在服务器端发布的矢量化地图在视觉上就可以区分各个区域、道路等。在服务器端发布就是将矢量化室内地图存储在服务器端内存中。
[0031]形成矢量化室内地图之后，用户就可以调用服务器端导航接口，实现室内导航功會K:
[0032]首先，服务器端接收客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化的地图。
[0033]然后，接收客户端发送的携带有起始位置和目标位置的导航请求；调用函数库，对空间数据库中的地图数据进行空间分析，进行路径规划和最短路径计算；向客户端返回最佳导航路径，用于客户端在矢量化室内地图上将所述最佳导航路径显示出来。本发明中，函数库可以是PostGIS函数库，空间数据库可以是PostgreSQL空间数据库。PostGIS函数库保存的是函数公式用于服务器端在接收到导航请求时，将其与PostgreSQL空间数据库里的地图数据进行结合，计算最短路径，进行路径规划等。
[0034]基于上述的矢量化室内地图，本发明还公开了一种定位方法，其流程示意图如图3所示，该方法包括:
[0035]步骤31、在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；
[0036]步骤32、根据 信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；
[0037]步骤33、根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；
[0038]步骤34、通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；
[0039]其中，具体方法包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
[0040]步骤35、向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0041]在实现上述定位方法时，首先在室内场景中，每隔一定距离搭建一个蓝牙设备，这里蓝牙设备作为一种信标源，可以对外广播蓝牙信号，客户端打开蓝牙后可以接收到附近蓝牙设备发出的蓝牙信号。具体实现可以为，客户端扫描周围蓝牙设备所发射出的信号，并将所获取的蓝牙信号强度反馈给服务器端；服务器端测出客户端与周围蓝牙设备的距离；如果利用三角定位算法进行定位计算，则服务器端测出客户端与周围最近三个蓝牙设备的距离，然后利用三角定位算法，计算出客户端的当前第一坐标区域。该第一坐标区域中包括多个坐标点。
[0042]同时，在室内场景中，每隔一定距离搭建一个接入点(AP)设备，AP设备作为一种信标源。这样客户端将所获取的WiFi信号的强度反馈给服务器端；服务器端利用指纹算法，推算出客户端的当前第二坐标区域。该第二坐标区域中包括多个坐标点。
[0043]第一坐标区域中的坐标点和第二坐标区域中的坐标点会出现交集，将交集所在区域作为第三坐标区域。
[0044]同时，在客户端上设置传感器，如加速器和陀螺仪等，加速器用于测试客户端的当前加速度，陀螺仪用于测试客户端的当前方向。客户端的当前加速度和方向都可以反馈给服务器端，第三区域中的每个坐标点都对应了客户端的加速度和方向，以及与信标源的距离。这里信标源不区分蓝牙设备还是AP设备，距离信标源越近，该坐标点对应的信号强度越强，进而对应的权重系数越大。最后，将第三坐标区域中的每个坐标点在增加权重系数后求平均值，得到客户端的精确位置坐标。
[0045]因此，本发明通过AP设备和指纹算法实现精度在5米范围的定位，通过蓝牙设备和三角定位算法实现精度在2米范围的定位，然后通过融合算法最终实现客户端当前位置的精确定位。
[0046]基于同样的发明构思，本发明实施例还提出一种定位装置，如图4所示，该装置包括:
[0047]处理模块401，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；
[0048]定位模块402，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。
[0049]所述定位模块402用于通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标时，具体包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
[0050]本发明的制作室内地图和定位方法及装置，会带来如下好处:
[0051]一、通过对原始室内建筑结构图的转化和编辑，将地图数据存入空间数据库，然后通过地图引擎从空间数据库中取出地图数据进行发布，大大增加了地图的可扩展性及灵活性。
[0052]二、客户端通过访问矢量化的室内地图，实现了准确导航功能。
[0053]三、将指纹算法和三角定位算法，通过融合算法相融合，实现了定位方式的整合，达到了精确定位。
[0054]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种制作室内地图的方法，应用于服务器端，该方法包括: 对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件； 将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件； 为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中； 从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括:为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。4.一种基于权利要求1所述矢量化室内地图的定位方法，其特征在于，该方法包括:在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图；该方法还包括: 根据信标源蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域； 根据信标源接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域； 通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标； 向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标包括: 获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域； 根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。6.一种制作室内地图的装置，应用于服务器端，该装置包括: 预处理模块，用于对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件； 转换模块，用于将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件； 地图编辑模块，用于为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中； 地图引擎模块，用于从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述地图编辑模块，还用于:为地图数据文件的地图图层增加地图元素，为所增加的地图元素绑定对应的地图元数据。8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述地图图层的种类包括文字、点、线或面；地图元数据为地图图层对应的名称、标识或备注信息。9.一种基于权利要求6所述矢量化室内地图的定位装置，其特征在于，该装置包括: 处理模块，用于在接收到客户端发送的访问矢量化室内地图的请求之后，向客户端返回矢量化室内地图； 定位模块，用于根据蓝牙设备所发射出的信号，利用三角定位算法，得到客户端当前第一坐标区域；根据接入点设备所发射出的信号，利用指纹算法，得到客户端当前第二坐标区域；通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标；向客户端返回精确位置坐标，用于客户端在矢量化室内地图上将所述精确位置坐标显示出来。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述定位模块用于通过融合算法，将客户端当前第一坐标区域和第二坐标区域进行融合，得到客户端的精确位置坐标时，具体包括:获取第一坐标区域和第二坐标区域相叠加的第三坐标区域；根据客户端反馈的自身加速度和方向，以及接收到信标源信号的强度，为第三坐标区域中每个坐标点增加权重系数，将增加了权重系数的每个坐标点取平均值，得到客户端的精确位置坐标；其中，信标源信号强度越强，且位于当前路径的正方向上，则权重系数越大。
【专利摘要】本发明公开了一种制作室内地图和定位的方法及装置，应用于服务器端制作室内地图的方法包括：对室内建筑结构图进行预处理，以提取地图所需要的图层信息，生成图片文件；将图片文件转化生成用于进行地图编辑的地图数据文件；为地图数据文件的地图图层绑定对应的地图元数据，将绑定有地图元数据的地图数据文件保存到空间数据库中；从所述空间数据库中取出地图数据，还原成地图图层；在地图图层上叠加样式的图层，以形成矢量化室内地图，存储在服务器端内存中。采用本发明能够灵活扩展室内地图，并实现精确定位。
【IPC分类】G01C21/20
【公开号】CN104897160
【申请号】CN201510289245
【发明人】韩屹岱
【申请人】北京京东尚科信息技术有限公司, 北京京东世纪贸易有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
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