一种基于AR定位的室内步行导航系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于AR定位的室内步行导航系统和方法，包括预处理阶段和图像识别阶段，所述预处理阶段需要建立图像匹配特征库，在需要定位区域用设备拍摄图像，并标记设备所在的位置，并包括一种基于AR定位的室内步行导航系统的方法，本发明专利技术的设置，不用部署定位设备，如WiFi设备、蓝牙节点、UWB设备等。通用性好，在绝大多数室内区域，只有该区域有一些标识信息即可满足。可以和其它定位技术融合，对其它系统的定位结果进纠正和补充。在AR模式下，用户所见即所得，打开摄像头对准标识物就知道当前所在位置。需要的铺设的硬件成本几乎可忽略不计。

An indoor pedestrian navigation system and method based on AR positioning

The invention discloses an indoor pedestrian navigation system and method based on AR positioning, including a pre-processing stage and an image recognition stage. The pre-processing stage needs to establish an image matching feature library, take images with a device in the area to be positioned, and mark the location of the device, and includes a method of indoor pedestrian navigation system based on AR positioning. The setting of the invention does not Use deployment to locate devices, such as WiFi devices, Bluetooth nodes, UWB devices, etc. It has good universality. In most indoor areas, only there are some identification information in this area. It can be integrated with other positioning technologies to correct and supplement the positioning results of other systems. In AR mode, what you see is what you get. Turn on the camera and aim at the logo to know the current location. The cost of the hardware required for the laying is almost negligible.

【技术实现步骤摘要】
一种基于AR定位的室内步行导航系统和方法
本专利技术涉及室内步行导航
，具体是基于AR定位的室内步行导航系统和方法。
技术介绍
人们有大约在70％的时间是在室内环境下，室外环境下比较成熟的GPS定位技术在室内基本不可用，定位体验很差。WiFi/Beacon定位是室内定位中一种精度较高的方法，常用的方式有基于RSSI测距的几何定位以及基于RSSI特征的指纹定位。几何定位是在节点位置已知的情况下，通过终端接收到的节点信号强度来估算终端到节点的距离，根据到多个节点的距离，估计出终端的位置。指纹定位可以在节点位置未知的情况下，通过采集，存储多个已知位置处信号的特征值，用实时接收信号去匹配特征库，估计当前位置。在室内定位领域的定位技术，如WiFi定位，蓝牙定位，UWB定位、可见光定位等，这些技术都需要提前部署硬件设备，实施成本相对较高，通用性不是很理想。本专利技术仅使用手机的摄像头，拍摄所在环境的特征物品，得到其所在的位置，达到所见即所得的理想效果。本专利技术可以作为其它室内定位技术的补充，在一些特定区域提供高精度的定位。特别在一些没有部署本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AR定位的室内步行导航系统，包括预处理阶段和图像识别阶段，其特征在于，所述预处理阶段需要建立图像匹配特征库，在需要定位区域用设备拍摄图像，并标记设备所在的位置，图像匹配特征库包括以下步骤：/n第1步，对采集的若干图像提取模板图像，/n第2步，对模板图像提取特征点和描述信息，特征点与描述信息是：斑点与角点；/n第3步，制作特征信息描述库；通过第2步，检测出图像的特征点，用BRIEF算法得到图像的描述因子，将该描述因子存入特征信息描述库，BRIEF算法的主要思想是：在特征点周围邻域内选取若干个像素点对，通过对这些点对的灰度值比较，将比较的结果组合成一个二进制串字符串用来描述特征点，最后...

【技术特征摘要】
1.一种基于AR定位的室内步行导航系统，包括预处理阶段和图像识别阶段，其特征在于，所述预处理阶段需要建立图像匹配特征库，在需要定位区域用设备拍摄图像，并标记设备所在的位置，图像匹配特征库包括以下步骤：
第1步，对采集的若干图像提取模板图像，
第2步，对模板图像提取特征点和描述信息，特征点与描述信息是：斑点与角点；
第3步，制作特征信息描述库；通过第2步，检测出图像的特征点，用BRIEF算法得到图像的描述因子，将该描述因子存入特征信息描述库，BRIEF算法的主要思想是：在特征点周围邻域内选取若干个像素点对，通过对这些点对的灰度值比较，将比较的结果组合成一个二进制串字符串用来描述特征点，最后，使用汉明距离来计算在特征描述子是否匹配；
第4步，对各模板匹配器进行训练；
用准备好的待匹配样图，与从模板图像提取的特征描述库，利用BRIEF特征进行匹配，如果成功率不满足预设值，调整第2步、第3步中的参数值，重新生成特征描述库，直至达到预设值；
在图像识别阶段，通过摄像头获取的图像信息与特征库进行匹配，具体步骤如下：
1).载入模板图像，对其进行特征点的识别与描述；
2).载入待匹配图像，对其进行特征点的识别与描述；
3).对模板图像与待匹配图像的特征点进行匹配，并剔除误匹配；
4).通过得到的正确匹配数量，比对事先设定的阈值，确定待匹配图像中是否存在模板；
5).若存在模板，则对正确的匹配点对进行仿射变换，得到待匹配图像中的模板位置并标出轮廓；
6).计算图像中模板轮廓一条稳定边的像素距离，并用其与事先测得的真实模板边长和相机焦距进行相似计算，并辅以仿射变换分解单应矩阵测得的相机旋转角度，得到最终的实际距离。


2.根据权利要求1所述的基于AR定位的室内步行导航系统的方法，其特征在于，导航步骤如下：
1).在室内步行AR导航过程中，手机通过拍照获得用户当前的图像信息，再通过图像匹配方法进行匹配，若匹配，则再结合特征库中特征图像的位置得到用户的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方灵，刘文龙，徐连明，李欣欣，
申请(专利权)人：北京智慧图科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11