CN102937452A - 一种基于图像信息码的导航方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于图像信息码的导航方法、装置和***，预先在关键地理位置设置图像信息码，所述图像信息码中包含所在的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息；获取用户输入的图像信息码，解析获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C；查询电子地图数据库确定从所述地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB，并进一步利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。通过本发明能够满足建筑物内的精细导航需求。

Description

一种基于图像信息码的导航方法、装置和***

【技术领域】

本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种基于图像信息码的导航方法、装置和***。

【背景技术】

随着电子地图导航***的发展，为人们的出行带来了极大的方便，其通常采用基于卫星定位信号、无线通信网络或者WIFI网络定位用户当前的地理位置，采用动态规划的方式规划出用户的行动路径。

现有的地图导航技术大多基于无线定位机制确定用户当前的地理位置，精度较低，无法满足建筑物内的精细导航需求，例如在商场内部、博物馆内部等的导航。

【发明内容】

本发明提供了一种基于图像信息码的导航方法、装置和***，以便于满足建筑物内的精细导航需求。

具体技术方案如下：

一种基于图像信息码的导航方法，预先在关键地理位置设置图像信息码，所述图像信息码中包含所在的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息，该导航方法包括：

S1、获取用户输入的图像信息码，解析获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C；

S2、查询电子地图数据库确定从所述地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB，并进一步利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。

根据本发明一优选实施例，所述用户输入的图像信息码为采用多媒体输入方式输入的一维码、二维码、特定文字序列或条形码。

根据本发明一优选实施例，所述在设定基准上的朝向信息包括：若干个关键观测平面基于关键地理位置的多个方向向量，所述多个方向向量分别与图像信息码的多个获取方向对应；

在所述步骤S1中结合用户输入的图像信息码的获取方向确定所述朝向信息C。

根据本发明一优选实施例，所述朝向信息C为基于地理位置A的方向向量；

步骤S2中利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA具体为：通过确定朝向信息C与所述Path_AB基于地理位置A的局部方向向量之间的差异，得到用户的行动方向DirCA。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：在电子地图上展示所述地理位置A、朝向信息C、行动路径Path_AB和行动方向DirCA中的至少一种。

根据本发明一优选实施例，所述目的地理位置B为用户输入的，或者，依据用户输入的商品信息查询商品信息库确定的商品所在位置。

一种基于图像信息码的导航装置，图形码数据库中预先存储有在关键地理位置设置的各图形信息码所包含的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息；该导航装置包括：

信息码获取单元，用于从图形码采集装置获取用户输入的图像信息码；

图形码解析单元，用于解析信息码获取单元获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C；

路径获取单元，用于从路径规划装置获取从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB；

方向确定单元，用于利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。

根据本发明一优选实施例，所述用户输入的图像信息码为采用多媒体输入方式输入的一维码、二维码、特定文字序列或条形码。

根据本发明一优选实施例，所述在设定基准上的朝向信息包括：若干个关键观测平面基于关键地理位置的多个方向向量，所述多个方向向量分别与图像信息码的多个获取方向对应；

所述图形码解析单元结合用户输入的图像信息码的获取方向确定所述朝向信息C。

根据本发明一优选实施例，所述朝向信息C为基于地理位置A的方向向量；

所述方向确定单元通过确定朝向信息C与所述Path_AB基于地理位置A的局部方向向量之间的差异，得到用户的行动方向DirCA。

根据本发明一优选实施例，该导航装置还包括：

界面展示模块，用于在电子地图上展示所述地理位置A、朝向信息C、行动路径Path_AB和行动方向DirCA中的至少一种。

根据本发明一优选实施例，该导航装置还包括：

目的地确定单元，用于获取用户输入的目的地理位置B，或者，依据用户输入的商品信息查询商品信息库确定商品所在位置，将商品所在位置确定为目的地理位置B。

一种基于图像信息码的导航***，该***包括上述的导航装置，以及，

电子地图数据库，用于存储电子地图信息；

图形码采集装置，用于获取用户输入的图像信息码；

路径规划装置，用于查询电子地图数据库，确定从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB。

由以上技术方案可以看出，本发明在关键地理位置设置图像信息码，用户获取该图像信息码后，能够从中解析得到用户所在的地理位置A和朝向信息C，从而规划出从地理位置A到目的地理位置B的行动路径，并进一步确定出用户的行动方向。也就是说，本发明通过图像信息码来承载和获取用户当前位置而不是通过无线定位的方式，实现了建筑物内的精确定位，满足了建筑物内的精细导航需求。

【附图说明】

图1为本发明实施例一提供的基于图像信息码的导航方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的信息码拍摄方向与朝向的示意图；

图3为本发明实施例二提供的导航***结构图；

图4为本发明实施例三提供的导航装置结构图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的基于图像信息码的导航方法流程图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101：预先在建筑物内的关键地理位置设置图像信息码，该图像信息码中包含所在的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息。

建筑物内导航的难点在于建筑物内的地理位置精细程度较高，现有的基于无线定位机制无法获得符合用户期望的定位精度，在本发明中转换一种思路，可以采用在关键地理位置设置图像信息码的方式，鉴于建筑物内场景下其位置范围较小，关键地理位置的数量有限，因此这种方式的可行性较佳。

图像信息码技术可以将大量的信息包含在一个小面积的图像码片上，用户只需要拍摄该码片的图像，通过特定的解析软件就能够完整地得到包含在该码片上的信息。图像信息码可以采用但不限于：一维码、二维码、特定文字序列、条形码等，其已被广泛地应用于商品、火车票、公交站牌、地理位置等信息的存储和解析。

为了实现后续行动路径和行动方向的展现，本发明实施例中预先精确测量建筑物内的地理结构并绘制电子地图并存入电子地图数据库，当然该部分也可以直接采用已有的针对该建筑物内的地图。然后将上述关键地理位置对应于建筑物内的地图的地理坐标，优选地可以是三维地理坐标，并且确定该关键地理位置在关键观测平面的平面法向方向信息，该平面法向方向信息可以看做是关键观测平面基于关键地理位置的方向向量。其中关键观测平面可以设置为多个，其分别与用户拍摄出的图像信息码的不同方向对应。对于垂直与地平面的观测平面，该方向向量就是用户的真实朝向信息。对于平行于地平面的观测平面，可能存在多个与该方向向量垂直的多个用户朝向。将地理坐标信息和关键观测平面基于关键地理位置的方向向量进行图像信息码的编码，就形成了其中包含的地理位置信息和朝向信息，由以上的论述可知朝向信息依据不同基准（即关键观测平面）可能存在多个朝向信息。将各图像信息码及其包含的地理位置信息和朝向信息存入图形码数据库。对于同一地理位置的不同朝向信息可以储存于不同的图像信息码中，也可以基于物理上的同一个信息码通过用户拍摄角度的不同作为不同的图像信息码进行处理。

针对上述可能存在的多个朝向信息举一个例子，由于在平行于地平面的平面上存在无数种方向，在此可以选择若干个用户朝向，假设选择4个。如图2所示，假设图2中的方块为用户在不同朝向下拍摄到的图像信息码，为了区分其方向在方块中标识一个字符“A”，用户朝向采用箭头所示，可以看出不同朝向会对应不同的图像信息码拍摄方向。

步骤102：获取用户拍摄的图像信息码，解析获取的图像信息码并查询图形码数据库后，得到用户所在的地理位置A和朝向信息C。

当用户在某关键地理位置处拍摄了图像信息码，对该图像信息码进行解析并查询图形码数据库后，就可以得到用户所在的地理位置信息A和朝向信息C，其中具体的朝向信息C可以依据图像信息码的拍摄方向确定。

在此可以将得到的地理位置A和朝向信息C在电子地图上展示给用户。

步骤103：根据用户输入的目的地理位置B，确定从A到B的行动路径Path_AB，并进一步利用朝向信息C和行动路径Path_AB确定用户的行动方向DirCA。

导航***能够基于出发地和目的地动态规划出行动路径，通常情况下导航***会给出最优行动路径，或者，给出多条行动路径方案供用户选择，并显示用户选择的行动路径，在本实施例中以返回最优行动路径为例，本发明并不限制最优行动路径的具体规划方法。规划出行动路径Path_AB后，可以将行动路径Path_AB在电子地图上展示给用户。

朝向信息C实际上是基于地理位置A的一个方向向量，而行动路径Path_BA基于地理位置A也存在一个局部的方向向量，通过确定这两个方向向量的差异就能够得到用户的行动方向DirCA。如果两个方向向量一致，则说明用户拍摄图像信息码的朝向信息C与最优路径Path_BA一致，则可以给出直行引导信号。如果不一致，则利用方向向量的差异确定出用户转向正确方向的引导信号。

所谓方向向量一致与否可以采用计算两个方向向量之间相似度的方式，如果相似度在预设范围内，则认为两个方向向量一致，否则认为不一致。

在展示行动方向时，本发明并不限于采用的具体展示形式，可以采用例如箭头指向、重点标识、文字等任意提供引导作用的形式。行动方向可以展示在行动路径Path_BA的展示界面上，也可以展示在图像信息码的拍摄界面上。

在上述实施例中目的地理位置B除了是用户直接输入的之外，还可以采用其他方式，例如当所在建筑物是商场时，用户输入商品S的信息，通过查找商品信息库获得商品S所在的位置作为目的地理位置B，规划出的行动路径Path_AB就是商品S的购买路径。再例如，当所在建筑物是图书馆时，用户输入图书R的信息，通过查找图书信息库获得图书R所在的位置作为目的地理位置B，规划出的行动路径Path_AB就是图书R的寻找路径。

另外，本发明并不限于图像信息码的获取方式，可以采用诸如照相机拍摄、扫描仪扫描等来获取图像信息码。

以上是对本发明所提供的导航方法进行的详细描述，下面通过实施例二对本发明提供的导航***进行详细描述。

实施例二、

图3为本发明实施例二提供的导航***结构图，如图3所示，该导航***包括：电子地图数据库、图形码数据库、图形码采集装置、路径规划装置、界面展示装置和导航装置。

电子地图数据库存储有电子地图信息。

图形码数据库中预先存储有在关键地理位置设置的各图形码所包含的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息。其中地理位置信息在电子地图上存在对应的地理坐标，上述关键地理位置在关键观测平面的平面法向方向信息（即关键观测平面基于关键地理位置的方向向量）作为朝向信息。

图形码采集装置获取用户输入的图像信息码，可以采用但不限于：照相机拍摄、扫描仪扫描等方式获取的一维码、二维码、特定文字序列或条形码等。

路径规划装置查询电子地图数据库，确定从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB。

另外当目的地理位置的确定采用依据用户输入商品信息的方式时，还包括商品信息库，该商品信息库中存储有商品的地理位置并对应到电子地图上，通过查询商品信息库能够查询到用户输入的商品所在的地理位置，将该地理位置作为目的地理位置B。

上述这些数据库和装置都是现有技术中已有的，本发明的关键在于其中的导航装置如何利用上述已有的数据库和装置实现一套完整的导航技术，下面通过实施例三对导航装置进行详细描述。

实施例三、

图4为本发明实施例三提供的导航装置结构图，如图4所示，该导航装置具体包括：信息码获取单元401、图形码解析单元402、路径获取单元403和方向确定单元404。

信息码获取单元401从图形码采集装置获取用户输入的图像信息码，该图像信息码的输入方式可以采用但不限于：照相机拍摄、扫描仪扫描等多媒体输入方式获取的一维码、二维码、特定文字序列或条形码等。

图形码解析单元402解析信息码获取单元401获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C。

由于在设定基准上的朝向信息可能包括：若干个关键观测平面基于关键地理位置的多个方向向量，多个方向向量分别与图像信息码的多个获取方向对应。因此图形码解析单元402可以结合用户输入的图像信息码的获取方向确定朝向信息C。

路径获取单元403从路径规划装置获取从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB。

其中路径规划装置能够基于出发地和目的地动态规划出行动路径，通常情况下导航***会给出最优行动路径，或者，给出多条行动路径方案供用户选择，并显示用户选择的行动路径，在本实施例中以返回最优行动路径为例，本发明并不限制最优行动路径的具体规划方法。

方向确定单元404利用朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。由于朝向信息C为基于地理位置A的方向向量，因此方向确定单元404可以通过确定朝向信息C与Path_AB基于地理位置A的局部方向向量之间的差异，得到用户的行动方向DirCA。具体地，如果两个方向向量一致，则说明用户拍摄图像信息码的朝向信息C与最优路径Path_BA一致，则可以给出直行引导信号。如果不一致，则利用方向向量的差异确定出用户转向正确方向的引导信号。所谓方向向量一致与否可以采用计算两个方向向量之间相似度的方式，如果相似度在预设范围内，则认为两个方向向量一致，否则认为不一致。

除此之外，可以将导航***中的界面展示装置设置在该导航装置中（图4中未示出该种情况），用于在电子地图上展示地理位置A、朝向信息C、行动路径Path_AB和行动方向DirCA中的至少一种。其中行动方向DirCA还可以展现在图像信息码的拍摄界面上。

为了实现目的位置信息的确定，该导航装置还包括：

目的地确定单元405，用于获取用户输入的目的地理位置B，或者，依据用户输入的商品信息查询商品信息库确定商品所在位置，将商品所在位置确定为目的地理位置B。其中商品信息为广义的商品信息，除了商场中的货品之外，还可以包括诸如图书馆中的书籍等物品。

除了上述实施例中描述的建筑物内这种应用场景之外，本发明提供的导航方法和导航***还可以应用于其他任何不易进行无线精确定位的场景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种基于图像信息码的导航方法，其特征在于，预先在关键地理位置设置图像信息码，所述图像信息码中包含所在的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息，该导航方法包括：

S1、获取用户输入的图像信息码，解析获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C；

S2、查询电子地图数据库确定从所述地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB，并进一步利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户输入的图像信息码为采用多媒体输入方式输入的一维码、二维码、特定文字序列或条形码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在设定基准上的朝向信息包括：若干个关键观测平面基于关键地理位置的多个方向向量，所述多个方向向量分别与图像信息码的多个获取方向对应；

在所述步骤S1中结合用户输入的图像信息码的获取方向确定所述朝向信息C。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述朝向信息C为基于地理位置A的方向向量；

步骤S2中利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA具体为：通过确定朝向信息C与所述Path_AB基于地理位置A的局部方向向量之间的差异，得到用户的行动方向DirCA。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在电子地图上展示所述地理位置A、朝向信息C、行动路径Path_AB和行动方向DirCA中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的地理位置B为用户输入的，或者，依据用户输入的商品信息查询商品信息库确定的商品所在位置。

7.一种基于图像信息码的导航装置，其特征在于，图形码数据库中预先存储有在关键地理位置设置的各图形信息码所包含的地理位置信息和在设定基准上的朝向信息；该导航装置包括：

信息码获取单元，用于从图形码采集装置获取用户输入的图像信息码；

图形码解析单元，用于解析信息码获取单元获取的图像信息码并查询图形码数据库后得到用户所在的地理位置A和朝向信息C；

路径获取单元，用于从路径规划装置获取从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB；

方向确定单元，用于利用所述朝向信息C和Path_AB确定用户的行动方向DirCA。

8.根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，所述用户输入的图像信息码为采用多媒体输入方式输入的一维码、二维码、特定文字序列或条形码。

9.根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，所述在设定基准上的朝向信息包括：若干个关键观测平面基于关键地理位置的多个方向向量，所述多个方向向量分别与图像信息码的多个获取方向对应；

所述图形码解析单元结合用户输入的图像信息码的获取方向确定所述朝向信息C。

10.根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，所述朝向信息C为基于地理位置A的方向向量；

所述方向确定单元通过确定朝向信息C与所述Path_AB基于地理位置A的局部方向向量之间的差异，得到用户的行动方向DirCA。

11.根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，该导航装置还包括：

界面展示模块，用于在电子地图上展示所述地理位置A、朝向信息C、行动路径Path_AB和行动方向DirCA中的至少一种。

12.根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，该导航装置还包括：

目的地确定单元，用于获取用户输入的目的地理位置B，或者，依据用户输入的商品信息查询商品信息库确定商品所在位置，将商品所在位置确定为目的地理位置B。

13.一种基于图像信息码的导航***，其特征在于，该***包括如权利要求7至12任一权项所述的导航装置，以及，

电子地图数据库，用于存储电子地图信息；

图形码采集装置，用于获取用户输入的图像信息码；

路径规划装置，用于查询电子地图数据库，确定从地理位置A到目的地理位置B的行动路径Path_AB。

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