室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)。其中，室內(nèi)導(dǎo)航裝置包括：第一接收器，用于接收室內(nèi)光源的光信號(hào)；第二接收器，用于接收目標(biāo)位置；以及處理器，用于解碼光信號(hào)得到解碼信息，根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。通過本發(fā)明，解決了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高導(dǎo)航精確度的效果。
【專利說明】室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及室內(nèi)導(dǎo)航領(lǐng)域，具體而言，涉及一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展嗎，室內(nèi)定位導(dǎo)航已經(jīng)提上日程，被越來越多的人重視和應(yīng)用于生活中，全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS)是目前應(yīng)用最為廣泛的定位技術(shù)，但是，由于信號(hào)受建筑物的影響，利用GPS的定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)非常微弱，定位精度較低，無法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的要求，進(jìn)而造成室內(nèi)導(dǎo)航精度達(dá)不到要求，并且利用GPS的定位器終端的成本非常高。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航裝置，包括:第一接收器，用于接收室內(nèi)光源的光信號(hào)；第二接收器，用于接收目標(biāo)位置；以及處理器，用于解碼光信號(hào)得到解碼信息，根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。
[0006]進(jìn)一步地，處理器包括:確定模塊，用于根據(jù)解碼信息與地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定當(dāng)前位置，其中，室內(nèi)導(dǎo)航裝置中存儲(chǔ)有解碼信息與地址信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0007]進(jìn)一步地，處理器用于在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線，室內(nèi)導(dǎo)航裝置還包括:通信單元，與處理器相連接，用于接收更新后的室內(nèi)地圖；其中，處理器還用于通過更新后的室內(nèi)地圖確定導(dǎo)航路線。
[0008]進(jìn)一步地，第一接收器為圖像傳感器，處理器還用于通過圖像傳感器獲取室內(nèi)光源的成像圖像，其中，成像圖像中包括表示光信號(hào)的明暗條紋，解碼信息為目標(biāo)碼元序列，處理器包括:獲取單元，用于獲取成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量，其中，第一條紋為明暗條紋中的明條紋或暗條紋；第一查找單元，用于查找與第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元；排列單元，用于按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到目標(biāo)碼元序列；以及第二查找單元，用于查找與目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到當(dāng)前位置。
[0009]進(jìn)一步地，導(dǎo)航裝置還包括:顯示器，與處理器相連接，用于顯示導(dǎo)航路線。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，包括:室內(nèi)光源；以及室內(nèi)導(dǎo)航裝置，室內(nèi)導(dǎo)航裝置為本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的任一種室內(nèi)導(dǎo)航裝置。
[0011]進(jìn)一步地，室內(nèi)導(dǎo)航裝置還存儲(chǔ)有室內(nèi)地圖，室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)還包括:服務(wù)器，用于傳輸更新后的室內(nèi)地圖至室內(nèi)導(dǎo)航裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，包括:接收室內(nèi)光源的光信號(hào)；解碼光信號(hào)，得到解碼信息；根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置；接收目標(biāo)位置；以及根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。[0013]進(jìn)一步地，根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置包括:根據(jù)解碼信息與地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定當(dāng)前位置。
[0014]進(jìn)一步地，在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線，在接收目標(biāo)位置之后，室內(nèi)導(dǎo)航方法還包括:判斷室內(nèi)地圖中是否同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，其中，在判斷出室內(nèi)地圖中同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置時(shí)，根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線，或在判斷出室內(nèi)地圖中未同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求指令至服務(wù)器以獲取更新后的室內(nèi)地圖，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置在更新后的室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線。
[0015]進(jìn)一步地，解碼信息為目標(biāo)碼元序列，接收室內(nèi)光源的光信號(hào)包括:獲取室內(nèi)光源的成像圖像，其中，成像圖像中包括表示光信號(hào)的明暗條紋，解碼光信號(hào)，得到解碼信息包括:獲取成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量，其中，第一條紋為明暗條紋中的明條紋或暗條紋；查找與第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元；以及按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到目標(biāo)碼元序列，根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置包括:查找與目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到當(dāng)前位置。
[0016]進(jìn)一步地，室內(nèi)光源的個(gè)數(shù)為多個(gè)，其中:接收室內(nèi)光源的光信號(hào)包括:接收η個(gè)室內(nèi)光源的光信號(hào)，得到η個(gè)光信號(hào)，其中，η > 2，并且η為整數(shù)；解碼光信號(hào)，得到解碼信息包括:解碼η個(gè)光信號(hào)，得到η個(gè)解碼信息；根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置包括:根據(jù)η個(gè)解碼信息確定當(dāng)前位置。
[0017]本發(fā)明采用包括以下結(jié)構(gòu)的室內(nèi)導(dǎo)航裝置:第一接收器，用于接收室內(nèi)光源的光信號(hào)；第二接收器，用于接收目標(biāo)位置；以及處理器，用于解碼光信號(hào)得到解碼信息，根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。通過對(duì)光源的光信號(hào)進(jìn)行解碼，得到解碼信息，再確定與解碼信息相對(duì)的一個(gè)的地址信息，以此得到當(dāng)前位置，實(shí)現(xiàn)了以光信號(hào)為基礎(chǔ)確定當(dāng)前位置，而光信號(hào)在室內(nèi)傳輸過程中具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性，能夠保證當(dāng)前位置的確定精度，進(jìn)而以當(dāng)前位置和目標(biāo)位置為基礎(chǔ)確定導(dǎo)航路線，解決了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高導(dǎo)航精確度的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置的示意圖；
[0020]圖2a和圖2b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置得到的明暗條紋的示意圖；
[0021]圖3是利用本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)定位方法確定明暗條紋有效區(qū)域的示意圖；
[0022]圖4a和圖4b是確定圖3中有效區(qū)域的橫坐標(biāo)最小值和橫坐標(biāo)最大值的示意圖；
[0023]圖5a和圖5b是確定圖3中有效區(qū)域的縱坐標(biāo)最小值和縱坐標(biāo)最大值的不意圖；
[0024]圖6是利用本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)定位方法確定室內(nèi)光源發(fā)光面矩形的示意圖；
[0025]圖7是確定圖6中發(fā)光面矩形對(duì)應(yīng)的縮減發(fā)光面矩形的示意圖；
[0026]圖8是利用本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)定位方法獲取黑條紋數(shù)量的示意圖；
[0027]圖9是本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置獲取目標(biāo)碼元序列的示意圖；
[0028]圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法的流程圖；
[0029]圖1la至圖1le是利用本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法確定目標(biāo)位置的示意圖；以及
[0030]圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航裝置，以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航裝置進(jìn)行具體介紹:
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置的示意圖，如圖1所示，該實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置包括處理器11、第一接收器12和第二接收器13。
[0034]第一接收器12用于接收室內(nèi)光源發(fā)出的光信號(hào)。第二接收器13用于接收目標(biāo)位置，具體地，主要是接收表示目標(biāo)位置的地址信息。處理器11與第一接收器12和第二接收器13均相連接，用于解碼光信號(hào)以得到與光信號(hào)的編碼信息對(duì)應(yīng)的解碼信息，根據(jù)解碼信息確定出當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線，具體地，處理器11可以在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置，通過對(duì)光源的光信號(hào)進(jìn)行解碼，得到解碼信息，再查找與解碼信息相對(duì)一個(gè)的地址信息，以此得到當(dāng)前位置，實(shí)現(xiàn)了以光信號(hào)為基礎(chǔ)確定當(dāng)前位置，而光信號(hào)在室內(nèi)傳輸過程中具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性，能夠保證當(dāng)前位置的確定精度，進(jìn)而以當(dāng)前位置和目標(biāo)位置為基礎(chǔ)確定導(dǎo)航路線，解決了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高導(dǎo)航精確度的效果。
[0036]其中，處理器11主要是將光信號(hào)的解碼信息與地址信息進(jìn)行映射，查找出與解碼信息對(duì)應(yīng)的地址信息，所查找出的地址信息即是表示當(dāng)前位置的信息。在本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航裝置中，還可以包括存儲(chǔ)器14，該存儲(chǔ)器14用于存儲(chǔ)包括解碼信息與地址信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一對(duì)應(yīng)關(guān)系可以是數(shù)據(jù)映射關(guān)系，處理器11通過從存儲(chǔ)器14中查找二者之間的數(shù)據(jù)映射關(guān)系來確定當(dāng)前位置。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航裝置還可以不包括存儲(chǔ)器14，對(duì)于不具有存儲(chǔ)器14的室內(nèi)導(dǎo)航裝置而言，解碼信息與地址信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以存儲(chǔ)在處理器11的存儲(chǔ)部件中。
[0037]具體地，第一接收器12為圖像傳感器，處理器11還用于通過圖像傳感器獲取室內(nèi)光源的成像圖像，其中，成像圖像包括表示光信號(hào)的明暗條紋，解碼信息為目標(biāo)碼元序列，處理器主要包括獲取單元、第一查找單元、排列單元和第二查找單元，以下結(jié)合處理器的具體結(jié)構(gòu)組成來說明處理器11解碼光信號(hào)的具體原理:
[0038]獲取單元用于獲取成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量，其中，第一條紋可以是明暗條紋中的明條紋，也可以是明暗條紋中的暗條紋，具體地，首先利用軟件抓取圖片中的有效區(qū)域，其中，有效區(qū)域?yàn)榕c室內(nèi)光源發(fā)光面對(duì)應(yīng)的，帶有明暗條紋的明亮區(qū)域，包含多個(gè)明暗相間的條紋，以圖2a和2b中示出的明暗條紋為例進(jìn)行說明，假設(shè)待解析的圖像解析度為640*480，將640*480這么多個(gè)像素點(diǎn)的灰度值求平均，將求得的平均值定義為閾值。如圖3所示，從一幀圖片的中心開始，一圈一圈地向外尋找灰度值大于閾值像素點(diǎn)。在同一區(qū)域同時(shí)有多個(gè)點(diǎn)的灰度值大于閾值時(shí)，設(shè)定此區(qū)域?yàn)楣庠窗l(fā)光面區(qū)域。通過對(duì)圖像的逐一比對(duì)篩選可以得到光源發(fā)光面大小的區(qū)域，將圖像中亮像素點(diǎn)的坐標(biāo)記下，其中，標(biāo)記這些像素點(diǎn)中的橫坐標(biāo)最小值為Xmin (如圖4a所示),最大值為Xmax (如圖4b所示)，縱坐標(biāo)最小值為Ymin (如圖5a所示)，最大值為Ymax (如圖5b所示)，在圖像上固定一個(gè)矩形，其四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmin, Ymin), (Xmax, Ymin), (Xmin, Ymax)和(Xmax, Ymax)。通過四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmin, Ymin), (Xmax, Ymin), (Xmin, Ymax)和(Xmax, Ymax)將圖像進(jìn)一步縮減為室內(nèi)光源發(fā)光面矩形，如圖6所示。確定室內(nèi)光源發(fā)光面矩形中心點(diǎn)(Xmid，Ymid)。Xmid=(Xmin+Xmax)/2 ;Ymid= (Ymin+Ymax)/2。由于燈具為圓形，為了減少非發(fā)光面對(duì)解碼效果的影響，我們需要重新計(jì)算矩形區(qū)域。
[0039]通過中心點(diǎn)(Xmid, Ymid), Xmin=Xmid-5, Xmax=Xmid+5得到四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmid-5, Ymin), (Xmid+5, Ymin), (Xmid-5, Ymax)和(Xmid+5, Ymax),通過四個(gè)角的坐標(biāo)值可以將圖像進(jìn)一步縮減為發(fā)光面矩形，如圖7所示。
[0040]對(duì)縮減后的室內(nèi)光源發(fā)光面進(jìn)行取灰度值，對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)中RGB三個(gè)像素進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為黑白圖像，從黑到白的亮度區(qū)分，設(shè)定為灰度值；最小為0，最大為255。
[0041]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例獲取第一條紋數(shù)量的示意圖。通過灰度值取最大值與最小值，求最大值與最小值的平均，將平均值作為灰度值二元化的閾值。當(dāng)灰度值大于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“I”；當(dāng)灰度值小于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“O”。此外，灰度值二元化的閾值不一定為最大值與最小值的平均，還可以為光源矩形區(qū)域內(nèi)所有灰度值的平均值；灰度值二元化的閾值只要能夠?qū)⒚靼禇l紋區(qū)分出來的值都可以。然后對(duì)灰度二元化后的值分別逐行求和，再通過閾值來做比較，此閾值可以為最大值與最小值的平均值，還可以為光源矩形區(qū)域內(nèi)所有灰度二元化值的平均值。當(dāng)求和值大于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“I”；當(dāng)求和值小于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“O”。此時(shí)，得到“O” “I”數(shù)值，“O”表示暗條紋；“ I”表示明條紋。
[0042]計(jì)算條紋的數(shù)量，通過閾值二元化后等到的“O” “I”值分別便是暗條紋和明條紋。當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示由暗條紋變?yōu)槊鳁l紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示由明條紋變?yōu)榘禇l紋；當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示仍然為同一暗條紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示仍然為同一明條紋。通過上述方法可以分別計(jì)算出光源矩形區(qū)域內(nèi)條紋的數(shù)量。利用此方法，得到明暗條紋中明條紋或暗條紋的數(shù)量。
[0043]第一查找單元用于查找與獲取到的第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元，在本發(fā)明實(shí)施例的定位裝置中，碼元“O”和碼元“ I ”所對(duì)應(yīng)的第一條紋的數(shù)量不同。
[0044]排列單元用于按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到目標(biāo)碼元序列，具體地，如圖9所示，首先，按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到原始碼元序列；其次，查找原始碼元序列中表示預(yù)設(shè)起始位的碼元片段，得到第一碼元片段；然后，將第二碼元片段移動(dòng)至第三碼元片段之后，得到目標(biāo)碼元序列，其中，第二碼元片段為第一位置至第二位置的碼元組成的片段，第三碼元片段為第三位置至第四位置的碼元組成的片段，第一位置為原始碼元序列的起始位置，第二位置為第一碼元片段的起始位置，第三位置為第一碼元片段的結(jié)束位置，第四位置為開始碼元片段的結(jié)束位置。
[0045]第二查找單元用于查找與目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到當(dāng)前位置，在室內(nèi)地圖中存儲(chǔ)有不同碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息。
[0046]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置還包括通信單元15，該通信單元15與處理器11相連接，用于從服務(wù)器上接收更新后的室內(nèi)地圖，其中，處理器11用于通過更新后的室內(nèi)地圖確定導(dǎo)航路線。
[0047]通過設(shè)置通信單元接收更新的室內(nèi)地圖，實(shí)現(xiàn)了及時(shí)根據(jù)室內(nèi)地理位置的實(shí)際情況，對(duì)已存儲(chǔ)的室內(nèi)地圖進(jìn)行更新，進(jìn)一步提高了導(dǎo)航精確度。
[0048]更優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航裝置還包括與處理器11相連接的顯示器16，該顯示器16用于顯示導(dǎo)航路線。通過設(shè)置顯示器16，實(shí)現(xiàn)了向用戶提供直觀的導(dǎo)航路線。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，該室內(nèi)導(dǎo)航方法可以通過本發(fā)明實(shí)施例上述內(nèi)容所提供的室內(nèi)導(dǎo)航裝置執(zhí)行，以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航方法進(jìn)行具體介紹:
[0050]圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法的流程圖，如圖10所示，該實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法包括如下步驟SlOl至S105:
[0051]SlOl:接收室內(nèi)光源發(fā)出的光信號(hào)，具體地，主要是利用圖像傳感器獲取室內(nèi)光源的成像圖像，其中，成像圖像包括表示光信號(hào)的明暗條紋。
[0052]S102:解碼光信號(hào)，得到與光信號(hào)的編碼信息對(duì)應(yīng)的解碼信息。
[0053]具體地，首先獲取成像圖像上明暗條紋中第一條紋(明條紋或暗條紋)的數(shù)量，利用軟件抓取圖片中的有效區(qū)域，其中，有效區(qū)域?yàn)榕c室內(nèi)光源發(fā)光面對(duì)應(yīng)的，帶有明暗條紋的明亮區(qū)域，包含多個(gè)明暗相間的條紋，以圖2a和2b中示出的明暗條紋為例進(jìn)行說明，假設(shè)待解析的圖像解析度為640*480，將640*480這么多個(gè)像素點(diǎn)的灰度值求平均，將求得的平均值定義為閾值。如圖3所示，從一幀圖片的中心開始，一圈一圈地向外尋找灰度值大于閾值像素點(diǎn)。在同一區(qū)域同時(shí)有多個(gè)點(diǎn)的灰度值大于閾值時(shí)，設(shè)定此區(qū)域?yàn)楣庠窗l(fā)光面區(qū)域。通過對(duì)圖像的逐一比對(duì)篩選可以得到光源發(fā)光面大小的區(qū)域，將圖像中亮像素點(diǎn)的坐標(biāo)記下，其中，標(biāo)記這些像素點(diǎn)中的橫坐標(biāo)最小值為Xmin(如圖4a所示),最大值為Xmax(如圖4b所示),縱坐標(biāo)最小值為Ymin (如圖5a所示),最大值為Ymax (如圖5b所示),在圖像上固定一個(gè)矩形，其四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmin, Ymin), (Xmax, Ymin), (Xmin, Ymax)和(Xmax,Ymax)。通過四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmin, Ymin), (Xmax, Ymin), (Xmin, Ymax)和(Xmax, Ymax)將圖像進(jìn)一步縮減為室內(nèi)光源發(fā)光面矩形，如圖6所示。確定室內(nèi)光源發(fā)光面矩形中心點(diǎn)(Xmid, Ymid)。Xmid= (Xmin+Xmax)/2 ;Ymid= (Ymin+Ymax)/2。由于燈具為圓形，為了減少非發(fā)光面對(duì)解碼效果的影響，我們需要重新計(jì)算矩形區(qū)域。
[0054]通過中心點(diǎn)(Xmid, Ymid), Xmin=Xmid-5, Xmax=Xmid+5得到四個(gè)角的坐標(biāo)值為(Xmid-5, Ymin), (Xmid+5, Ymin), (Xmid-5, Ymax)和(Xmid+5, Ymax),通過四個(gè)角的坐標(biāo)值可以將圖像進(jìn)一步縮減為發(fā)光面矩形，如圖7所示。
[0055]對(duì)縮減后的室內(nèi)光源發(fā)光面進(jìn)行取灰度值，對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)中RGB三個(gè)像素進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為黑白圖像，從黑到白的亮度區(qū)分，設(shè)定為灰度值；最小為0，最大為255。
[0056]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例獲取第一條紋數(shù)量的示意圖。通過灰度值取最大值與最小值，求最大值與最小值的平均，將平均值作為灰度值二元化的閾值。當(dāng)灰度值大于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“I”；當(dāng)灰度值小于閾值時(shí)，灰度值二元化后的值為“O”。此外，灰度值二元化的閾值不一定為最大值與最小值的平均，還可以為光源矩形區(qū)域內(nèi)所有灰度值的平均值；灰度值二元化的閾值只要能夠?qū)⒚靼禇l紋能夠區(qū)分出來的值都可以。然后對(duì)灰度二元化后的值分別逐行求和，再通過閾值來做比較，此閾值可以為最大值與最小值的平均值，還可以為光源矩形區(qū)域內(nèi)所有灰度二元化值的平均值。當(dāng)求和值大于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“I”；當(dāng)求和值小于閾值時(shí)，求和值二元化后的值為“O”。此時(shí)，得到“O” “I”數(shù)值，“O”表示暗條紋；“1”表示明條紋。
[0057]計(jì)算條紋的數(shù)量，通過閾值二元化后等到的“O” “I”值分別便是暗條紋和明條紋。當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示由暗條紋變?yōu)槊鳁l紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示由明條紋變?yōu)榘禇l紋；當(dāng)二元化后的值由“O”變?yōu)椤癘”時(shí)，表示仍然為同一暗條紋；當(dāng)二元化后的值由“I”變?yōu)椤癐”時(shí)，表示仍然為同一明條紋。通過上述方法可以分別計(jì)算出光源矩形區(qū)域內(nèi)條紋的數(shù)量。利用此方法，得到明暗條紋中第一條紋的數(shù)量。
[0058]其次，查找與獲取到的第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元，在本發(fā)明實(shí)施例的定位方法中，碼元“O”和碼元“ I ”所對(duì)應(yīng)的黑條紋的數(shù)量不同。
[0059]然后，按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到目標(biāo)碼元序列，具體地，如圖9所示，首先，按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到原始碼元序列；其次，查找原始碼元序列中表示預(yù)設(shè)起始位的碼元片段，得到第一碼元片段；然后，將第二碼元片段移動(dòng)至第三碼元片段之后，得到目標(biāo)碼元序列，其中，第二碼元片段為第一位置至第二位置的碼元組成的片段，第三碼元片段為第三位置至第四位置的碼元組成的片段，第一位置為原始碼元序列的起始位置，第二位置為第一碼元片段的起始位置，第三位置為第一碼元片段的結(jié)束位置，第四位置為開始碼元片段的結(jié)束位置。
[0060]S103:根據(jù)解碼信息確定當(dāng)前位置，其中，主要是根據(jù)解碼信息與地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過查找與解碼信息對(duì)應(yīng)的地址信息的方式來得到當(dāng)前位置，具體地，查找與目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到當(dāng)前位置，在室內(nèi)地圖中存儲(chǔ)有不同碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息。由于進(jìn)行光信號(hào)采集時(shí)，采集部件距離室內(nèi)光源距離遠(yuǎn)近不同時(shí)，落入輻射廣角內(nèi)的室內(nèi)光源的數(shù)量不同，所以，當(dāng)采集到的成像圖像中只包括一盞燈時(shí)，如圖1la所示，則直接從室內(nèi)地圖中查找與目標(biāo)碼元序列相對(duì)應(yīng)的地址信息，得到目標(biāo)位置，即，拍攝到的燈具的位置即為當(dāng)前的位置。對(duì)于采集到的成像圖像中包括多個(gè)室內(nèi)光源的情況，在以下描述中具體說明。
[0061]S104:接收目標(biāo)位置，具體地，主要是接收表示目標(biāo)位置的地址信息，其中，可以通過觸摸屏按鍵、機(jī)械按鍵、紅外輸入、藍(lán)牙輸入等其它方式接收目標(biāo)位置的地址信息。
[0062]S105:根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線，其中，主要是在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法通過對(duì)光源的光信號(hào)進(jìn)行解碼，得到解碼信息，再查找與解碼信息相對(duì)一個(gè)的地址信息，以此得到當(dāng)前位置，實(shí)現(xiàn)了以光信號(hào)為基礎(chǔ)確定當(dāng)前位置，而光信號(hào)在室內(nèi)傳輸過程中具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性，能夠保證當(dāng)前位置的確定精度，進(jìn)而以當(dāng)前位置和目標(biāo)位置為基礎(chǔ)確定導(dǎo)航路線，解決了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)導(dǎo)航精度低的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高導(dǎo)航精確度的效果。
[0064]優(yōu)選地，在接收表示目標(biāo)位置的地址信息之后，室內(nèi)導(dǎo)航方法還包括:判斷室內(nèi)地圖中是否同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置；在判斷出室內(nèi)地圖中同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置時(shí)，根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置在室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線；或在判斷出室內(nèi)地圖中未同時(shí)包括當(dāng)前位置和目標(biāo)位置時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求指令至服務(wù)器以獲取更新后的室內(nèi)地圖，并根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置在更新后的室內(nèi)地圖上確定導(dǎo)航路線。
[0065]通過從服務(wù)器獲取更新的室內(nèi)地圖，實(shí)現(xiàn)了及時(shí)根據(jù)室內(nèi)地理位置的實(shí)際情況，對(duì)存儲(chǔ)的室內(nèi)地圖進(jìn)行更新，進(jìn)一步提高了導(dǎo)航精確度。
[0066]進(jìn)一步，室內(nèi)導(dǎo)航裝置在利用圖像傳感器獲取室內(nèi)光源的成像圖像時(shí)，滿足預(yù)設(shè)條件的室內(nèi)光源的個(gè)數(shù)為多個(gè)，其中，不同的光源發(fā)出不同的光信號(hào)，不同的光信號(hào)包括不同的編碼信息，成像圖像中包括表示多個(gè)室內(nèi)光源的光信號(hào)的明暗條紋。
[0067]對(duì)于室內(nèi)光源的個(gè)數(shù)為多個(gè)的情況，即采集到的成像圖像中包括多盞燈，本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航方法具體為:接收η個(gè)室內(nèi)光源的光信號(hào)，得到η個(gè)光信號(hào)，其中，η > 2，并且η為整數(shù)；然后，解碼η個(gè)光信號(hào)，得到η個(gè)解碼信息；相應(yīng)地，根據(jù)η個(gè)解碼信息確定當(dāng)前位置。以下分別以室內(nèi)光源的個(gè)數(shù)為2和3為例具體說明本發(fā)明實(shí)施例所提供的室內(nèi)導(dǎo)航方法:
[0068]如圖1lb所示，當(dāng)采集到的成像圖像中包括2盞燈時(shí)，則本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)導(dǎo)航方法還包括:獲取第一明暗條紋的中心點(diǎn)與第二明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)，其中，第一明暗條紋為表示第一室內(nèi)光源光信號(hào)的明暗條紋，第二明暗條紋為表示第二室內(nèi)光源光信號(hào)的明暗條紋，第一圖片為成像圖像中的任一圖片，第一室內(nèi)光源和第二室內(nèi)光源為多個(gè)室內(nèi)光源中的任意兩個(gè)光源，在本發(fā)明實(shí)施例中，不同的光源發(fā)出不同的光信號(hào)，不同的光信號(hào)包括不同的編碼信息，成像圖像包括表示多個(gè)室內(nèi)光源的光信號(hào)的明暗條紋。
[0069]對(duì)應(yīng)地，獲取成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量包括:獲取成像圖像上第一明暗條紋和第二明暗條紋中第一條紋的數(shù)量。查找與獲取到的第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元包括:查找與獲取到的第一明暗條紋的第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元，得到第一碼元；以及查找與獲取到的第二明暗條紋的第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元，得到第二碼元。按照成像圖像的成像順序排列碼元，得到目標(biāo)碼元序列包括:按照成像圖像的成像順序排列第一碼元，得到第一目標(biāo)碼元序列；以及按照成像圖像的成像順序排列第二碼元，得到第二目標(biāo)碼元序列。查找室內(nèi)地圖中與目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到目標(biāo)位置包括:查找室內(nèi)地圖中與第一目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到第一參考位置；查找室內(nèi)地圖中與第二目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到第二參考位置；以及根據(jù)第一參考位置、第二參考位置、第一明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)(X1, Y1X第二明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)(x2，Y2)和第一圖片的中心坐標(biāo)(xmid，Yfflid)確定目標(biāo)位置。
[0070]具體地，如圖1Ic所示，根據(jù)第一參考位置(X1實(shí)際，Y1實(shí)際)、第二參考位置(X2實(shí)際，Y2實(shí)_)、第一明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)(X1, Y1X第二明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)和第一圖片的中心坐標(biāo)(x2，Y2)確定目標(biāo)位置包括以下步驟:
[0071]計(jì)算第一參考位置與第二參考位置之間的距離，得到第一距離S1 ；
[0072]計(jì)算第一坐標(biāo)與第二坐標(biāo)之間的距離，得到第二距離S2，其中，第一坐標(biāo)為第一明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)，第二坐標(biāo)為第二明暗條紋的中心點(diǎn)在第一圖片上的坐標(biāo)；以及
【權(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括: 第一接收器，用于接收室內(nèi)光源的光信號(hào)； 第二接收器，用于接收目標(biāo)位置；以及 處理器，用于解碼所述光信號(hào)得到解碼信息，根據(jù)所述解碼信息確定當(dāng)前位置，并根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述處理器包括: 確定模塊，用于根據(jù)所述解碼信息與地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述當(dāng)前位置，其中，所述室內(nèi)導(dǎo)航裝置中存儲(chǔ)有解碼信息與地址信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述處理器用于在室內(nèi)地圖上確定所述導(dǎo)航路線，所述室內(nèi)導(dǎo)航裝置還包括: 通信單元，與所述處理器相連接，用于接收更新后的所述室內(nèi)地圖； 其中，所述處理器還用于通過更新后的所述室內(nèi)地圖確定所述導(dǎo)航路線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一接收器為圖像傳感器，所述處理器還用于通過所述圖像傳感器獲取所述室內(nèi)光源的成像圖像，其中，所述成像圖像中包括表示所述光信號(hào)的明暗條紋，所述解碼信息為目標(biāo)碼元序列，所述處理器包括: 獲取單元，用于獲取所述成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量，其中，所述第一條紋為所述明暗條紋中的明條紋或暗條紋； 第一查找單元，用于查找與所述第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元； 排列單元，用于按照所述成像圖像的成像順序排列所述碼元，得到所述目標(biāo)碼元序列；以及 第二查找單元，用于查找與所述目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到所述當(dāng)前位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的室內(nèi)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航裝置還包括:顯示器，與所述處理器相連接，用于顯示所述導(dǎo)航路線。
6.—種室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括: 室內(nèi)光源；以及 室內(nèi)導(dǎo)航裝置，所述室內(nèi)導(dǎo)航裝置為權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的室內(nèi)導(dǎo)航裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)導(dǎo)航裝置還存儲(chǔ)有室內(nèi)地圖，所述室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)還包括:服務(wù)器，用于傳輸更新后的所述室內(nèi)地圖至所述室內(nèi)導(dǎo)航裝置。
8.—種室內(nèi)導(dǎo)航方法,其特征在于,包括: 接收室內(nèi)光源的光信號(hào)； 解碼所述光信號(hào)，得到解碼信息； 根據(jù)所述解碼信息確定當(dāng)前位置； 接收目標(biāo)位置；以及 根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置確定導(dǎo)航路線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，根據(jù)所述解碼信息確定當(dāng)前位置包括: 根據(jù)所述解碼信息與地址信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述當(dāng)前位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，在室內(nèi)地圖上確定所述導(dǎo)航路線，在接收目標(biāo)位置之后，所述室內(nèi)導(dǎo)航方法還包括: 判斷所述室內(nèi)地圖中是否同時(shí)包括所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置， 其中，在判斷出所述室內(nèi)地圖中同時(shí)包括所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置時(shí)，根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置在所述室內(nèi)地圖上確定所述導(dǎo)航路線，或在判斷出所述室內(nèi)地圖中未同時(shí)包括所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求指令至服務(wù)器以獲取更新后的所述室內(nèi)地圖，并根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置在更新后的所述室內(nèi)地圖上確定所述導(dǎo)航路線。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述解碼信息為目標(biāo)碼元序列， 接收室內(nèi)光源的光信號(hào)包括:獲取所述室內(nèi)光源的成像圖像，其中，所述成像圖像中包括表示所述光信號(hào)的明暗條紋， 解碼所述光信號(hào)，得到解碼信息包括: 獲取所述成像圖像上明暗條紋中第一條紋的數(shù)量，其中，所述第一條紋為所述明暗條紋中的明條紋或暗條紋； 查找與所述第一條紋的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的碼元；以及 按照所述成像圖像的成像順序排列所述碼元，得到所述目標(biāo)碼元序列， 根據(jù)所述解碼信息確定當(dāng)前位置包括:查找與所述目標(biāo)碼元序列對(duì)應(yīng)的地址信息，得到所述當(dāng)前位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的室內(nèi)導(dǎo)航方法，其特征在于，所述室內(nèi)光源的個(gè)數(shù)為多個(gè)，其中: 接收室內(nèi)光源的光信號(hào)包括:接收η個(gè)所述室內(nèi)光源的光信號(hào)，得到η個(gè)光信號(hào)，其中，η≥2,并且η為整數(shù)； 解碼所述光信號(hào)，得到解碼信息包括:解碼η個(gè)所述光信號(hào)，得到η個(gè)所述解碼信息； 根據(jù)所述解碼信息確定當(dāng)前位置包括:根據(jù)η個(gè)所述解碼信息確定所述當(dāng)前位置。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK103940419SQ201410143511
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】郭成, 胡洪 申請(qǐng)人:珠海橫琴華策光通信科技有限公司