[发明专利]基于视频监控网络的楼宇内移动物体的导航方法及系统

说明书

本发明提出一种基于视频监控网络的楼宇内移动物体的导航方法及系统，该方法包括：导航服务器获取移动物体的终点位置信息，向网络视频监控系统发送移动物体的图像样本；网络视频监控系统根据图像样本捕获目标视频图像，并根据目标视频图像获取移动物体的当前位置信息及将当前位置信息发送给导航服务器；导航服务器根据楼宇的拓扑结构图、当前位置信息和终点位置信息生成全局导航路径信息，并根据全局导航路径信息对移动物体发出运动调节指令，并根据移动物体的位置对移动物体的运动方向进行调节，直至移动物体到达终点。该方法导航服务器借助网络视频监控系统实现移动物体的楼宇内导航，使得移动物体快速到达目的地，提高了楼宇智能化水平。

技术领域

本发明涉及导航技术领域，特别涉及一种基于视频监控网络的楼宇内移动物体的导航方法及系统。

背景技术

当人需要找到某个感到陌生的楼宇的某个房间时，虽然楼宇的楼层分布示意图能够提供一定的指引帮助，但是可读性差，不够直观，也容易遗忘。当一个房间的移动机器人需要到达楼宇内另一个房间去完成作业时，由于机器人的视觉传感器只能获取周围局部图像，也就不能规划出正确的全局路径。上述问题都需要一种楼宇全覆盖的、全程的实时导航技术才能解决。

目前，人们对室外移动物体导航技术研究得较多且已产生了成熟的应用，如基于GPS定位的道路车辆行驶导航等。但是对楼宇内移动物体导航技术的研究还较少，这主要是因为楼宇内导航是三维导航而室外导航通常是平面上导航，而且楼宇内导航对定位精度的要求比室外导航高得多。其中，相关技术中常用的导航的技术主要有全球定位系统(GPS，Global Positioning System)、路标导航、地图模型匹配、仿生导航和视觉导航等。其中：基于全球定位系统的导航正得到普及，但是其定位精度还达不到楼宇内导航的要求。路标导航是机器人依据自然环境中设定的功能路标来导向，只能应用在有限的区域内和相对稳定的环境中，对于具有复杂构造的楼宇需要设置数目庞大的路标才能实现导航。地图模型匹配是机器人通过比较自身传感器获取的局部地图与全局地图，从而计算它在环境中的位置和方位，但是该技术对局部传感地图的精度有严格要求，且需要足够多易识别的图像特征用于匹配，因此当前只限于实验室或相对简单的环境。仿生导航是根据视觉、听觉、味觉等信息处理原理，模仿出类似的定位和导航技术，仅在某些特种环境下具备应用需求和可行性。视觉导航是事先在路面上画出路径引导线，机器人通过视觉系统识别引导线来控制运动方向，只适用于路径少且相对固定的情况，难以解决楼宇内导航路径随机和包含垂直运动等问题。正是由于上述技术的各种缺点，它们都还没有在楼宇导航中得到实际应用。可见，楼宇内移动物体的导航还缺乏相应的技术。

对于面向楼宇的机器人导航技术，鉴于目前技术水平的限制和工作环境的复杂性，一般需要事先向机器人提供关于楼宇地理信息的足够知识才能达到良好的效果。机器人需要基于楼宇拓扑结构和尺寸标注信息建立相应的数字地图模型，描述地理要素和空间数据关联属性，在导航过程中需要随时识别地理要素及其与道路之间的连接关系，并在拓扑分析后做出决策。这种思路在理论上是可行的，但是数字地图模型的建立十分复杂，对机器人的存储、传感、计算等各方面性能要求特别高，成本也很高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于视频监控网络的楼宇内移动物体的导航方法，在楼宇内导航的过程中，导航服务器借助网络视频监控系统实现了对移动物体的楼宇内导航，使得移动物体可以快速到达目的地，提高了楼宇智能化水平。

本发明的第二个目的在于提出一种基于视频监控网络的楼宇内移动物体的导航系统。