[发明专利]一种室内导航方法、系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种室内导航方法、系统及设备。

背景技术

近年来，LBS(Location Based Service，基于位置的服务)应用逐渐成为热点，导航技术发展迅速。GPS定位在室外定位导航能够为用户提供诸多辅助信息，但其也存在明显的缺陷，即在室内环境中，GPS定位速度极慢，且精度低，甚至无法完成定位。因此，室内导航技术逐渐成为研究热点。与室外导航不同，室内导航技术主要使用无线网络定位或者射频识别等技术进行定位，解决了GPS在室内应用的诸多问题。

现有室内导航技术中，常用的有如下几种方式：

现有方案一、基于RFID的定位：RFID对用目标物体及用户本身进行定位。该方案需要在整个室内安装多个RFID阅读器，用于接受RFID射频信号，且目标物体需要安装RFID发射器，用户还需要手持移动RFID发射器。此种方案中，整个系统造价高昂，用户需要额外的辅助设备才能完成导航。

现有方案二、基于Zigbee无线传感器网络的定位，在需要定位和网络连接的地方设置Zigbee网络模块作为定位节点，所有节点自组网成为一个Zigbee通信网络，每个定位节点通过读取移动目标的信号强度，来确定移动目标的位置信息，该方案无线传感网络布置成本较高。

现有方案三、利用室内磁场信号进行定位，该方案的原理是由于建筑内部结构能够引起地球磁场的非均匀变化，因此在室内的每一个具体位置的磁场信号都不同，所以可以基于室内各个位置的地磁信号特征来实现室内导航。不过使用这种技术进行导航比较麻烦，首先用户需要上传建筑平面图，然后还需要拿着移动设备绕室内一圈，记录下各个位置的地磁信号特征，并将这些信息上传到服务器。该方案比较麻烦，而且地磁信号随时都可能产生变化，准确性也不是非常好。

基于上述研究，室内导航的发展需要更低成本、更方便且能实现精准定位的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内导航方法、系统及设备，基于标识物的识别，结合方向、加速度传感器数据来进行定位和导航，解决现有技术中室内导航方案诸如成本高、不方便使用及不精确的问题，提供一种成本低、使用方便且定位精准的室内导航方法及系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种室内导航方法，包括：

通过分别识别目标位置处和用户位置处的标识物，来定位目标位置和用户初始位置；

根据定位出来的目标位置与用户初始位置，以及室内电子地图数据，计算用户从初始位置到目标位置的最短路线，并将计算出的最短路线在电子地图上显示或用3D虚拟箭头结合真实场景给予提示；

在用户移动过程中，根据智能终端内置传感器的检测数据，计算用户相对于初始位置的方向和位移，对用户位置进行实时跟踪导航。

优选的，所述通过分别识别目标位置处和用户位置处的标识物，来定位目标位置和用户初始位置，进一步包括：

用智能终端的摄像机捕获目标位置处或用户位置处的标识物图像；

识别所述标识物图像，从服务器端获取该标识物的位置数据并对所述标识物图像进行配准，根据配准得到的摄像机相对于该标识物的姿态，计算摄像机与标识物的相对位置关系，并记录此时的摄像机位置为目标位置或用户初始位置。

优选的，当所述将计算出的最短路线用3D虚拟箭头结合真实场景给予提示时，所述方法还包括：在3D虚拟箭头结合真实场景进行最短路线提示过程中，在画面一角用小地图方式显示用户当前位置与目标位置，及显示从用户当前位置到目标位置的最短路线。

其中，所述智能终端内置传感器包括方向传感器和加速度传感器，所述方向传感器可以为陀螺仪、电子罗盘等传感器，所述加速度传感器可以为加速度计。

相应的，本发明还提供了一种室内导航系统，包括智能终端、服务器、无线路由和若干标识物；所述标识物分布于室内的各个具体位置处；所述服务器用于存储室内电子地图数据、标识物ID及其在室内中的位置数据；所述无线路由用于在室内组建无线局域网，使智能终端与服务器连接；所述智能终端中装有导航客户端系统，所述导航客户端系统包括摄像模块、传感数据采集模块、标识物识别与定位模块、路由模块和导航显示模块，其中：

所述摄像模块，用于捕获标识物图像；

所述传感数据采集模块，用于采集智能终端内置传感器的传感数据，以得到智能终端移动过程中的方向和加速度数据，所述智能终端内置传感器包括方向传感器和加速度传感器。