專(zhuān)利名稱(chēng)：基于gps定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具體涉及一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨 信系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的周邊信息查詢(xún)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者移動(dòng)終端的GPS功能進(jìn)行查詢(xún)，沒(méi)有方向 判斷功能，查詢(xún)操作復(fù)雜，只能展現(xiàn)簡(jiǎn)單的二維地圖信息。傳統(tǒng)的導(dǎo)航和周邊信息查詢(xún)應(yīng)用 采用文本方式，存在著不直觀和操作復(fù)雜的問(wèn)題。 為了解決上述問(wèn)題，中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN101510208公開(kāi)了一種基于高精度定位的 旅游景點(diǎn)智能導(dǎo)游系統(tǒng)，它由智能導(dǎo)游服務(wù)中心、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)、智能導(dǎo)游 儀和高精度GPS定位接收機(jī)組成；高精度GPS定位接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)并解算經(jīng)緯度數(shù)據(jù)， 通過(guò)藍(lán)牙通信傳遞到智能導(dǎo)游儀，智能導(dǎo)游儀通過(guò)CDMA通信方式和智能導(dǎo)游服務(wù)中心建 立連接和通信，智能導(dǎo)游服務(wù)中心對(duì)內(nèi)建立與數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)之間的連接，對(duì) 外建立與智能導(dǎo)游儀之間的連接；數(shù)據(jù)處理中心是數(shù)據(jù)收集、加工、存儲(chǔ)中心，為智能導(dǎo)游 服務(wù)中心系統(tǒng)和數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)提供數(shù)據(jù)來(lái)源；數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)也可直接從數(shù)據(jù)處理中心提取 數(shù)據(jù)，發(fā)布到Internet。 中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN2821761公開(kāi)了一種便攜式導(dǎo)游儀，包括天線、GPS模塊、CPU單 片機(jī)、RS232串口 、信號(hào)指示燈、語(yǔ)音存儲(chǔ)器。CPU單片機(jī)分別與GPS模塊、RS232串口 、信號(hào) 指示燈和語(yǔ)音存儲(chǔ)器連接，天線與CPS模塊連接。旅游者可以根據(jù)所到景點(diǎn)，連續(xù)或選擇收 聽(tīng)旅游景點(diǎn)的歷史典故和景點(diǎn)風(fēng)景介紹。 但是上述裝置在信息的表現(xiàn)上不夠生動(dòng)、有趣，不能與景點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)合， 缺乏對(duì)周邊景物生動(dòng)的觀察和查詢(xún)方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種基于GPS定位和方向識(shí) 別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法，它解決了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，能夠達(dá)到實(shí)景與 虛擬相結(jié)合的周邊信息查詢(xún)和展示功能的目的，使用起來(lái)更加生動(dòng)、有趣。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下 —種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，包括一基于GPS定位和方向 識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置，通信網(wǎng)絡(luò)以及興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置包括攝像頭、GPS定位模塊、
水平方向識(shí)別模塊、垂直方向識(shí)別模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊以及處理控制模塊，處理
控制模塊連接其余六個(gè)模塊； 所述攝像頭，獲取外部實(shí)景圖像； 所述GPS定位模塊，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衛(wèi)星進(jìn)行通訊，接收衛(wèi)星的定位信號(hào)， 運(yùn)算出自身位置信息、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)提供定位信息；
所述水平方向識(shí)別模塊，判斷攝像頭的方向是否高于水平方向； 所述垂直方向識(shí)別模塊，判斷攝像頭在垂直方向上的角度； 所述顯示模塊，顯示實(shí)景圖像和匹配疊加在實(shí)景圖像上的興趣點(diǎn)信息； 所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存興趣點(diǎn)的圖片、特征、描述和坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)； 所述處理控制模塊，比較攝像頭所在地理位置和角度與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興
趣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭所采集的實(shí)景圖像與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存興趣點(diǎn)的圖像，將
相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯示模塊顯示。 所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置還包括通信模塊，通過(guò)通信 網(wǎng)絡(luò)與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)。 所述興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)包括通信模塊、處理控制模塊以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，處理控制模 塊連接其余兩模塊，通信模塊連接通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存大量興趣點(diǎn)信息數(shù)據(jù)。
所述實(shí)景咨信裝置中的處理控制模塊比較攝像頭所在地理位置和角度與興趣點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭的實(shí)景圖像與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù) 庫(kù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的圖像，將相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯示模塊顯示。
所述自身位置信息包括經(jīng)度、緯度以及海拔高度。
所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括速度以及航向。
所述通信網(wǎng)絡(luò)為有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。 所述實(shí)景咨信裝置是至少一種手機(jī)、個(gè)人電腦、掌上電腦、GPS手持信息儀。
—種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信方法，采用所述基于GPS定位和方 向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，包括以下步驟
(1)攝像頭獲取外部實(shí)景圖像； (2)GPS定位模塊獲取當(dāng)前的GPS坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息包括當(dāng)前位置的經(jīng)度、緯度 和高度； (3)水平方向識(shí)別模塊采集當(dāng)前的水平方向角度信息；
(4)垂直方向識(shí)別模塊采集當(dāng)前的垂直方向角度信息； (5)將圖像、GPS坐標(biāo)，水平和垂直方向角度信息進(jìn)行整理分析，創(chuàng)建檢索條件；
(6)判斷是否利用內(nèi)置數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊獲取數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟(7);若否，則執(zhí) 行步驟(8); (7)根據(jù)檢索條件，對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲取興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)；執(zhí) 行步驟(10); (8)將檢索條件信息通過(guò)通信模塊傳送至興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)； (9)興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)接收到的檢索條件，對(duì)其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲取 興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)，并通過(guò)通信模塊將其返回至實(shí)景咨信裝置；執(zhí)行步驟(10);
(10)將收到的興趣點(diǎn)描述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出它們?cè)谒胶痛怪狈较蛏系南?對(duì)夾角和與當(dāng)前位置的距離和高度差； (11)將步驟(1)中獲取的圖像信息和興趣點(diǎn)信息進(jìn)行疊加融合，根據(jù)當(dāng)前位置、 水平和垂直方向動(dòng)態(tài)地在顯示模塊中顯示興趣點(diǎn)的描述信息。 按照本發(fā)明的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法，本系統(tǒng)可 以將其所采集的實(shí)景(興趣點(diǎn))和本系統(tǒng)提供的關(guān)于該實(shí)景(興趣點(diǎn))的描述信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)的結(jié)合，將真實(shí)和虛擬的信息同時(shí)展示給用戶(hù)。該實(shí)景(興趣點(diǎn))的描述信息可以根據(jù) 用戶(hù)所持本系統(tǒng)所在位置(經(jīng)度、緯度、和高度)、水平和垂直方向視角信息，輔助以該實(shí)景 (興趣點(diǎn))的特征(形狀、顏色、大小等)，在該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)檢索過(guò)濾獲得，并且被 精確地標(biāo)注在該實(shí)景(興趣點(diǎn))所在顯示屏中的位置。本系統(tǒng)可以根據(jù)距離范圍等其它過(guò) 濾條件對(duì)多個(gè)興趣點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì) 1、本發(fā)明的實(shí)景和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)完美融和，提供對(duì)周邊景物生動(dòng)的觀察和查詢(xún)方法。 2、本發(fā)明能夠準(zhǔn)確提供興趣點(diǎn)的方向和距離信息，方便直觀，無(wú)須查看地圖。
3、本發(fā)明能根據(jù)用戶(hù)需要或偏好，提供豐富的周邊興趣點(diǎn)的內(nèi)容。


圖1是本發(fā)明基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信的電子裝置的模塊連接 圖。 圖2是本發(fā)明基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信的電子系統(tǒng)的模塊連接 圖3是本發(fā)明基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信方法的流程圖。 圖4是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在水平方向吻合疊加正視的示意圖 圖5是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在水平方向吻合 圖6是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在垂直方向吻合 圖7是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在垂直方向吻合 圖8是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在垂直方向吻合
加斜視的示意圖。 加正視的示意圖。 加仰視的示意圖。 t加，在一個(gè)高度正視
t加，在一個(gè)高度俯視
的示意圖。 圖9是使用本發(fā)明時(shí)興趣點(diǎn)和其描述信息在垂直方向吻合； 的示意圖。
附圖標(biāo)號(hào) 1為攝像頭，2為GPS定位模塊，3為水平方向識(shí)別模塊，4為垂直方向識(shí)別模塊，5 為顯示模塊，6為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，7為處理控制模塊，8為通信模塊，9為通信模塊，10為處理 控制模塊，ll為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來(lái)具體介紹本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例。 參看圖1和圖2，本發(fā)明是一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，主 要包括一基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信電子裝置，通信網(wǎng)絡(luò)以及興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。 如圖1中所示，所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信電子裝置主要包括 攝像頭1、GPS定位模塊2、水平方向識(shí)別模塊3、垂直方向識(shí)別模塊4、顯示模塊5、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 模塊6以及處理控制模塊7，處理控制模塊7連接其余六個(gè)模塊。 如圖2中所示，所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信電子裝置還可以包含通信模塊8，通信模塊8通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)。 在實(shí)景咨信電子裝置中，攝像頭1是指能完整獲取外部實(shí)景圖像的攝錄部件，如 數(shù)字?jǐn)z像頭、光學(xué)攝像頭等。 GPS定位模塊2可與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星進(jìn)行通訊，接收衛(wèi)星的定位信 號(hào)，運(yùn)算出自身的位置(經(jīng)度、緯度、海拔高度)、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、航向)，實(shí)時(shí)提供 定位信息。 水平方向識(shí)別模塊3可實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前設(shè)備的攝像頭部件在水平方向上的朝向，如 指南針、羅盤(pán)等，判斷攝像頭的方向是否高于水平方向。 垂直方向識(shí)別模塊4可實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前設(shè)備的攝像頭部件在垂直方向上的角度，如 水平儀、重力加速器等。 顯示模塊5是指具有完整顯示圖像、圖形和文字的顯示部件，如LCD液晶屏、TFT液
晶屏等。顯示模塊5顯示實(shí)景圖像和匹配疊加在實(shí)景圖像上的興趣點(diǎn)信息。 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊6可儲(chǔ)存興趣點(diǎn)的圖片、特征、描述和坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)。 處理控制模塊7比較攝像頭所在地理位置和角度與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊6內(nèi)預(yù)存的興趣
點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭1所采集的實(shí)景圖像與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊6內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的圖像，
將相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯示模塊5顯示。處理控制模塊7包含中央處理器(CPU)，具
有對(duì)運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行運(yùn)算、控制和管理的功能。處理控制模塊7按照事先設(shè)置的業(yè)務(wù)邏輯控
制和管理各模塊的操作流程和信息流程。處理控制模塊7還具有對(duì)運(yùn)作過(guò)程的監(jiān)控功能。
該模塊可以通過(guò)硬件單元、軟件或軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)控制，與其它模塊通過(guò)接口邏輯地
連接在一起。 如圖1中所示的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信電子裝置可以獨(dú)立使 用。在實(shí)際使用中，實(shí)景咨信電子裝置可以是其中一種手機(jī)、個(gè)人電腦、掌上電腦、GPS手持 信息儀，或者是上述多種裝置的組合。當(dāng)實(shí)景咨信電子裝置中的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊不存在或不 能提供需要的興趣點(diǎn)信息數(shù)據(jù)時(shí)，該電子裝置如圖2所示，可以通過(guò)通訊模塊8和遠(yuǎn)程的興 趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，獲取興趣點(diǎn)信息數(shù)據(jù)。結(jié)合參看圖2，所述興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)包括通信模 塊9、處理控制模塊10以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊ll，處理控制模塊IO連接其余兩模塊，通信模塊 9連接通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊11儲(chǔ)存大量興趣點(diǎn)信息數(shù)據(jù)(特征、描述、坐標(biāo)等)，其數(shù)據(jù) 儲(chǔ)存容量遠(yuǎn)大于上述實(shí)景咨信電子裝置中內(nèi)置的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊6 。 處理控制模塊10包含中央處理器(CPU)，具有對(duì)運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行運(yùn)算、控制和管理
的功能。處理控制模塊io按照事先設(shè)置的業(yè)務(wù)邏輯控制和管理各模塊的操作流程和信息
流程。處理控制模塊10還具有對(duì)運(yùn)作過(guò)程的監(jiān)控功能。該模塊可以通過(guò)硬件單元、軟件或 軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)控制，與其它模塊通過(guò)接口邏輯地連接在一起。 實(shí)景咨信電子裝置可以通過(guò)通信模塊8和外部的興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互并獲取 興趣點(diǎn)信息。實(shí)景咨信電子裝置中的處理控制模塊7比較攝像頭所在地理位置和角度與興 趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭1所采集的實(shí)景圖像 與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的圖像，將相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯 示模塊5顯示。 通信模塊8、9包括天線、通信控制芯片，其中天線可以是外置的。通信模塊的接口 可包括各種有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(a)光纖專(zhuān)線，或者各種寬帶網(wǎng)絡(luò)(如ADSL、LAN等)；(b)GSM、CDMA、GPRS、raS、TDMA或者PDC等各種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；(c)串口 、Modem、 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、紅外、藍(lán)牙、802. 11等各種有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
所述通信網(wǎng)絡(luò)為有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。 參看圖3，按照本發(fā)明的一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信方法，基于 GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其操作運(yùn)行控制流程如下 1、打開(kāi)實(shí)景咨信電子裝置的攝像頭l，將攝像頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)方向的目標(biāo)實(shí)景(興趣 點(diǎn))，采集獲得當(dāng)前圖像。 2、利用GPS定位模塊2采集當(dāng)前的GPS坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息包括當(dāng)前位置的經(jīng)度、 緯度和海拔高度。 3、利用水平方向識(shí)別模塊3采集當(dāng)前的水平方向角度信息。
4、利用垂直方向識(shí)別模塊4采集當(dāng)前的垂直方向角度信息。 5、將以上步驟1 4所采集的圖像、GPS坐標(biāo)，水平和垂直方向角度信息進(jìn)行整理 分析，根據(jù)默認(rèn)或設(shè)置的檢索標(biāo)準(zhǔn)(如距離范圍)，選擇性地利用部分或全部的上述采集 的信息，創(chuàng)建檢索條件。譬如查詢(xún)以當(dāng)前位置為中心，以一公里為半徑范圍內(nèi)所有的興趣 點(diǎn)，或者查詢(xún)當(dāng)前水平或垂直視角范圍內(nèi)的所有興趣點(diǎn)。 6、判斷是否利用內(nèi)置數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊獲取數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟7 ;否則執(zhí)行步驟 8。 7、根據(jù)檢索條件，對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊6進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲取興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)；執(zhí) 行步驟10。 8、將檢索條件信息通過(guò)通信模塊8傳送至興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。 9、興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)接收到的檢索條件，對(duì)其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊11進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲 取興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)，并通過(guò)通信模塊9將其返回至實(shí)景咨信電子裝置；執(zhí)行步驟10。
10、將收到的興趣點(diǎn)描述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出它們?cè)谒胶痛怪狈较蛏系南?對(duì)夾角和與當(dāng)前位置的距離和高度差。 11、將步驟1中獲取的圖像信息和興趣點(diǎn)信息進(jìn)行疊加融合，根據(jù)當(dāng)前位置、水平 和垂直方向動(dòng)態(tài)地在顯示模塊5中顯示各興趣點(diǎn)的描述信息。 按照本發(fā)明的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法，其在水平 方向的興趣點(diǎn)和其描述信息在顯示屏上吻合疊加的原理如下 參看圖4，當(dāng)電子裝置的攝像頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)方向，觀察當(dāng)前水平方向上的興趣點(diǎn)，其 正前方有A，其右側(cè)視角a邊緣有B。如果通過(guò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊檢索得到了 A和B的描述信 息，就能根據(jù)A和B的經(jīng)緯度和當(dāng)前觀察點(diǎn)的經(jīng)緯度和水平方向，計(jì)算出A和B相對(duì)當(dāng)前水 平坐標(biāo)系的相對(duì)角度和距離，并且能精確地標(biāo)注在顯示屏的圖像上A的描述指向中心的A 點(diǎn)，B的描述指向右側(cè)的B點(diǎn)。 參看圖5，當(dāng)電子裝置的攝像頭向右側(cè)水平地轉(zhuǎn)動(dòng)a角度后，觀察同樣的A和B點(diǎn) 時(shí)，由于水平方向識(shí)別模塊實(shí)時(shí)測(cè)算水平方向的角度，原先計(jì)算出A和B相對(duì)于當(dāng)前水平坐 標(biāo)系的相對(duì)角度發(fā)生了變化，導(dǎo)致A和B的描述信息在水平方向上跟隨興趣點(diǎn)A和B —起 移動(dòng)B點(diǎn)的描述信息移到了中心點(diǎn)指向B點(diǎn)，而A點(diǎn)的描述信息移到了左側(cè)指向A點(diǎn)。
按照本發(fā)明的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法，其在垂直 方向的興趣點(diǎn)和其描述信息在顯示屏上吻合疊加的原理如下
參看圖6，當(dāng)電子裝置的攝像頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)方向，觀察當(dāng)前垂直方向上的興趣點(diǎn)，其正前方有B，其上方視角a處有A。如果通過(guò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊檢索得到了 A和B的描述信息，就能根據(jù)A和B的高度和當(dāng)前觀察點(diǎn)的高度和垂直方向，計(jì)算出A和B相對(duì)當(dāng)前垂直坐標(biāo)系的相對(duì)角度，并且能精確地標(biāo)注在顯示屏的圖像上B的描述指向中心的B點(diǎn)，A的描述指向上方的A點(diǎn)。 參看圖7，當(dāng)電子裝置的攝像頭向上方垂直地轉(zhuǎn)動(dòng)a角度后(仰視)，觀察同樣的A和B點(diǎn)時(shí)，由于垂直方向識(shí)別模塊實(shí)時(shí)測(cè)算垂直方向的角度，原先計(jì)算出A和B相對(duì)于當(dāng)前垂直坐標(biāo)系的相對(duì)角度發(fā)生了變化，導(dǎo)致A和B的描述信息在垂直方向上跟隨興趣點(diǎn)A和B —起移動(dòng)A點(diǎn)的描述信息移到了中心點(diǎn)指向A點(diǎn)，而B(niǎo)點(diǎn)的描述信息移到了下方指向B點(diǎn)。 參看圖8，當(dāng)電子裝置的攝像頭在一個(gè)高度對(duì)準(zhǔn)某個(gè)方向，觀察當(dāng)前垂直方向上的興趣點(diǎn)，其正前方有A (和攝像頭在同一個(gè)高度)，其下方視角a處有B。如果通過(guò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊檢索得到了 A和B的描述信息，就能根據(jù)A和B的高度和當(dāng)前觀察點(diǎn)的高度和垂直方向，計(jì)算出A和B相對(duì)于當(dāng)前垂直坐標(biāo)系的相對(duì)角度，并且能精確地標(biāo)注在顯示屏的圖像上A的描述指向中心的A點(diǎn)，B的描述指向下方的B點(diǎn)。 參看圖9，當(dāng)電子裝置的攝像頭在同一個(gè)高度向下方垂直地轉(zhuǎn)動(dòng)a角度后(俯視)，觀察同樣的A和B點(diǎn)時(shí)，由于垂直方向識(shí)別模塊實(shí)時(shí)測(cè)算垂直方向的角度，原先計(jì)算出A和B相對(duì)于當(dāng)前垂直坐標(biāo)系的相對(duì)角度發(fā)生了變化，導(dǎo)致A和B的描述信息在垂直方向上跟隨興趣點(diǎn)A和B —起移動(dòng)B點(diǎn)的描述信息移到了中心點(diǎn)指向B點(diǎn)，而A點(diǎn)的描述信息移到了上方指向A點(diǎn)。 在實(shí)際操作運(yùn)用中，興趣點(diǎn)的描述信息在顯示屏上的定點(diǎn)是水平方向和垂直方向上同時(shí)計(jì)算的，它們的位置、距離等實(shí)時(shí)地跟隨觀察者的位置、方向的變化而變化，從而提供給觀察者一個(gè)完美的真實(shí)和虛擬的同步展示。
綜上可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比 1、本發(fā)明的實(shí)景和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)完美融和，提供對(duì)周邊景物生動(dòng)的觀察和查詢(xún)方法。 2、本發(fā)明能夠準(zhǔn)確提供興趣點(diǎn)的方向和距離信息，方便直觀，無(wú)須查看地圖。 3、本發(fā)明能根據(jù)用戶(hù)需要或偏好，提供豐富的周邊興趣點(diǎn)的內(nèi)容。 當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)
明，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變換、
變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于，包括一基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置，通信網(wǎng)絡(luò)以及興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)；所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置包括攝像頭、GPS定位模塊、水平方向識(shí)別模塊、垂直方向識(shí)別模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊以及處理控制模塊，處理控制模塊連接其余六個(gè)模塊；所述攝像頭，獲取外部實(shí)景圖像；所述GPS定位模塊，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衛(wèi)星進(jìn)行通訊，接收衛(wèi)星的定位信號(hào)，運(yùn)算出自身位置信息、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)提供定位信息；所述水平方向識(shí)別模塊，判斷攝像頭的方向是否高于水平方向；所述垂直方向識(shí)別模塊，判斷攝像頭在垂直方向上的角度；所述顯示模塊，顯示實(shí)景圖像和匹配疊加在實(shí)景圖像上的興趣點(diǎn)信息；所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存興趣點(diǎn)的圖片、特征、描述和坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)；所述處理控制模塊，比較攝像頭所在地理位置和角度與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭所采集的實(shí)景圖像與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存興趣點(diǎn)的圖像，將相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯示模塊顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信裝置還包括通信模塊，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與興 趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)包括通信模塊、處理控制模塊以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊，處理控制模塊連接其 余兩模塊，通信模塊連接通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存大量興趣點(diǎn)信息數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述實(shí)景咨信裝置中的處理控制模塊比較攝像頭所在地理位置和角度與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，也可比較攝像頭的實(shí)景圖像與興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù) 儲(chǔ)存模塊內(nèi)預(yù)存的興趣點(diǎn)的圖像，將相匹配的興趣點(diǎn)的信息通過(guò)顯示模塊顯示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于，所述自身位置信息包括經(jīng)度、緯度以及海拔高度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括速度以及航向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述通信網(wǎng)絡(luò)為有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于， 所述實(shí)景咨信裝置是至少一種手機(jī)、個(gè)人電腦、掌上電腦、GPS手持信息儀。
9. 一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信方法，采用如權(quán)利要求1至8中任意 一項(xiàng)所述基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟(1) 攝像頭獲取外部實(shí)景圖像；(2) GPS定位模塊獲取當(dāng)前的GPS坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息包括當(dāng)前位置的經(jīng)度、緯度和高度；(3) 水平方向識(shí)別模塊采集當(dāng)前的水平方向角度信息；(4) 垂直方向識(shí)別模塊采集當(dāng)前的垂直方向角度信息；(5) 將圖像、GPS坐標(biāo)，水平和垂直方向角度信息進(jìn)行整理分析，創(chuàng)建檢索條件；(6) 判斷是否利用內(nèi)置數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊獲取數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟(7);若否，則執(zhí)行步 驟(8);(7) 根據(jù)檢索條件，對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲取興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)；執(zhí)行步 驟(10);(8) 將檢索條件信息通過(guò)通信模塊傳送至興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)；(9) 興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)接收到的檢索條件，對(duì)其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊進(jìn)行檢索過(guò)濾，獲取興趣 點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)，并通過(guò)通信模塊將其返回至實(shí)景咨信裝置；執(zhí)行步驟(10);(10) 將收到的興趣點(diǎn)描述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出它們?cè)谒胶痛怪狈较蛏系南鄬?duì)夾 角和與當(dāng)前位置的距離和高度差；(11) 將步驟(1)中獲取的圖像信息和興趣點(diǎn)信息進(jìn)行疊加融合，根據(jù)當(dāng)前位置、水平 和垂直方向動(dòng)態(tài)地在顯示模塊中顯示興趣點(diǎn)的描述信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于GPS定位和方向識(shí)別技術(shù)的實(shí)景咨信系統(tǒng)及其方法，包括一實(shí)景咨信裝置、通信網(wǎng)絡(luò)以及興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)景咨信裝置包括攝像頭、GPS定位模塊、水平與垂直方向識(shí)別模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊以及處理控制模塊，處理控制模塊連接其余六個(gè)模塊。該方法包括以下步驟攝像頭獲取外部實(shí)景圖像；GPS定位模塊獲取當(dāng)前的GPS坐標(biāo)信息；水平與垂直方向識(shí)別模塊采集信息；進(jìn)行整理分析，創(chuàng)建檢索條件；進(jìn)行判斷；獲取興趣點(diǎn)及其描述數(shù)據(jù)；傳送至興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)；將信息進(jìn)行疊加融合，顯示興趣點(diǎn)的描述信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下實(shí)景和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)完美融和，提供對(duì)周邊景物生動(dòng)的觀察和查詢(xún)方法；準(zhǔn)確提供興趣點(diǎn)的方向和距離信息，方便直觀；提供豐富的周邊興趣點(diǎn)的內(nèi)容。
文檔編號(hào)G06F17/30GK101702165SQ20091019793
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者厲敬東, 高翔 申請(qǐng)人:高翔;厲敬東