【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM与计算机视觉技术的室内定位导航方法
本专利技术涉及三维定位导航领域，特别涉及一种基于BIM与计算机视觉技术的室内定位导航方法。
技术介绍
随着城市化进程加快，商业中心、停车场、医院等复杂室内的位置服务及地下空间的安全管理对室内定位导航的需求日益迫切。现阶段，室内定位导航过程通常面向于二维地图，已很难满足人们的日常需求。与传统的CAD技术相比，BIM(BuildingInformationModeling，简称BIM)能够恢复建筑构件的纹理信息、丰富的语义信息以及它们之间的关系，并支持全生命周期数据共享。IFC(IndustryFoundationClasses)为BIM的主要数据交换标准。基于IFC格式的模型包含建筑构件的几何信息和丰富的语义信息。如今，IFC标准已经得到了大多数BIM软件供应商的支持，近年来的研究主要涉及到提取和管理以IFC格式生成的建筑构件的语义信息并将其应用于各种场景，如基于规则的自动检查、设计方案的评估、施工成本估算、施工管理、IFC文件之间的比较。室内定位是理解人或物体...
【技术保护点】
1.一种基于BIM与计算机视觉技术的室内定位导航方法，其特征在于，包括步骤：/n步骤1、基于BIM模型的室内导航网络路径生成，设置建筑内部空间实体的自定义属性生成IFC文件，通过IFC文件解析提取几何空间构件及其拓扑关系，生成几何拓扑网络模型；/n步骤2、基于计算机视觉技术实现室内定位，通过图像获取模块和图像识别模型进行初步定位，然后结合所预先设定的先验信息，应用投影成像原理实现定位解算；/n步骤3、连接定位点与几何拓扑网络模型，获取用户兴趣点，生成最短路径。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于BIM与计算机视觉技术的室内定位导航方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1、基于BIM模型的室内导航网络路径生成，设置建筑内部空间实体的自定义属性生成IFC文件，通过IFC文件解析提取几何空间构件及其拓扑关系，生成几何拓扑网络模型；
步骤2、基于计算机视觉技术实现室内定位，通过图像获取模块和图像识别模型进行初步定位，然后结合所预先设定的先验信息，应用投影成像原理实现定位解算；
步骤3、连接定位点与几何拓扑网络模型，获取用户兴趣点，生成最短路径。
2.根据权利要求1所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述步骤1中生成几何拓扑网络模型的步骤具体为：
步骤11、分楼层提取门构件、楼梯构件及空间构件；
步骤12、遍历每个构件，在IFC文件中，获取IFCProduct的子类几何表达类型IFCProductRepresentation；提取近似几何中心，将所提取的构件的几何模型中提取其顶点坐标在X,Y方向的最大值与最小值，得到该几何模型的外包尺寸，拾取二维中心点，把各节点的在Z方向的值降低至楼层高度，取构件近似几何中心N作为网络节点坐标；
步骤13、获取坐标属性IFCObjectPlacement，进行坐标转换；
统一所有构件在同一坐标系下，通过从IFCLocalPlacement和IFCAxis2Placement3D中获得的转换矩阵实现；
步骤14、导航兴趣点索引添加，提取每一个IFC文件中每一个空间元素的LongName属性作为空间节点的附加名称属性，自动生成三维导航兴趣点的索引；
进而生成几何拓扑网络模型。
3.根据权利要求2所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述几何拓扑网络模型中的边包括水平边和垂直边，水平边连接走廊、房间、门以及与楼梯节点最近的走廊骨架点，而垂直边则是连接层间的楼梯节点。
4.根据权利要求3所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述水平边中，以走廊的边界为输入数据，通过Delaunay算法，把走廊区域分割成若干个三角形，通过判断三角形的邻接关系输出路径。
5.根据权利要求3所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述楼梯节点，通过提取IFCStair，生成楼梯节点，并将相邻的楼梯节点依次连接；将楼梯节点连接至与其最近的走廊骨架点，从而连接垂直和水平路径。
6.根据权利要求3所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述水平边中，提取所有门的节点，并连接到与其最近的走廊骨架点。
7.根据权利要求3所述的室内定位导航方法，其特征在于，所述几何拓扑网络模型中，首先提取所有房间空间，并把房间简化成节点，在房间构件属性IFCRelSpaceBoundary中遍历与房间边缘相连接的其他构件，找出属性为IfcDoor的门构件，并把该门构件节点与房间节点相连。
技术研发人员：邓晖，邓逸川，张根杰，刘沐筠，蔡梓淇，杨博闻，杨士彬，王煜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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