一种基于增强现实的室内寻车引导系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于增强现实的室内寻车引导系统与方法，系统包括数据准备单元和移动终端应用单元，所述数据准备单元包括一键取码模块和AR识别物，所述移动终端应用单元包括AR引导单元和引导服务单元，所述AR引导单元包括AR识别模块、AR视觉导引模块和AR语音辅助导引模块，所述引导服务单元包括数字地图构建模块、决策支持模块和移动终端位姿估计与追踪模块；方法包括：停车取码、寻车扫码、模型构建、获取路口编号、导引决策、AR视觉引导、AR语音辅助引导和引导内容实时更新。本发明专利技术将计算机生成的虚拟引导信息与实时追踪的物理对象完美融合，实时引导车主在大型停车场中以最短时间和最优路径找到自己的车。

【技术实现步骤摘要】
一种基于增强现实的室内寻车引导系统与方法
本专利技术涉及室内停车场寻车技术，具体涉及一种基于增强现实的室内寻车引导系统与方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，带动了汽车产业的迅速发展，现在的停车场越来越大，楼层越来越多，用户很容易忘记把车停在什么位置，目前也没有太多有效的寻车方案。其次，由于室内停车场无法接受GPS定位信号，手机基站的定位精度比较差，尤其是在大型的多层停车场内更是难以快速寻找到自己的停车位置，从而给车主带来很多困扰和不便，变相增加了车主的停车时间和费用，以及降低了停车场的车流量。中国专利公开号CN105976636A中公开了一种利用增强现实技术的停车场寻车系统，包括分布在停车场内的若干AR标签以及移动终端APP系统，移动终端APP系统包括：AR标签识别模块，AR标签识别模块通过移动终端的摄像头扫描AR标签来获取用户停车位置和用户当前位置；AR显示模块；停车场地图模块；以及路径导航模块，路径导航模块根据所述AR标签识别模块获取到的用户当前位置和用户停车位置并结合停车场地图模块内存储的停车场平面离线地图来规划出最优的用户行走路径，并将规划出的最优的用户行走路径显示在所述AR显示模块上。上述现有技术要求用户每次停车后利用移动端的摄像头扫描AR标签获取停车位置，过程繁琐；进行寻车引导时仅采用视觉信息，信息传递方式单一，而且当摄像头视野离开AR标签时，摄像头位姿丢失，无法实时更新引导信息，导致用户在行进过程中缺少有效的引导信息。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种计算量小、引导信息多样以及实时性高的基于增强现实的室内寻车引导系统与方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于增强现实的室内寻车引导系统，它包括：数据准备单元和移动终端应用单元，所述移动终端应用单元通过摄像头从数据准备单元中采集引导所需数据，所述数据准备单元包括一键取码模块和AR识别物，所述移动终端应用单元包括AR引导单元和引导服务单元，所述AR引导单元包括AR识别模块、AR视觉导引模块和AR语音辅助导引模块，所述引导服务单元包括数字地图构建模块、决策支持模块和移动终端位姿估计与追踪模块。所述一键取码模块内嵌到一键取码终端中，对应每个车位均设有一键取码终端，所述一键取码终端安装在车位墙上或者立柱上，便于快速生成包含停入车位编号的物理载体，即解析出对应的目的地信息。所述移动终端应用单元设置在具有摄像头、指南针、计步器和陀螺仪硬件的移动终端中。所述AR识别物贴装在每个路口，主要为了标识每个路口的编号，即解析出对应的当前位置信息，其中AR识别物为图片或广告牌。本专利技术还提供一种基于增强现实的室内寻车引导方法，步骤如下：（1）用户获取停入车位编号和停车场地图物理载体：用户停车后，通过一键取码终端获取到停车位和停车场地图的纸质识别码，并随身携带；（2）解析车位信息和停车场地图信息：用户返回停车场寻车时，所述AR识别模块利用移动终端应用单元打开移动终端中的摄像头扫描用户随身携带的纸质识别码，获取停入车位信息以及停车场地图信息；（3）停车场数字模型构建：根据扫描得到的停车地图信息利用数字地图构建模块构建停车场数字模型；（4）解析并获取路口编号：用户行走至停车场内任意路口，利用移动终端扫描路口的AR识别物，解析出当前路口的编号；（5）导引决策：生成导引决策信息，为AR视觉导引模块和AR语音辅助导引模块选择引导信息提供决策支持数据；（6）AR视觉引导：AR视觉导引模块根据决策支持信息，在移动终端捕获的真实场景视频流中叠加视觉引导信息；（7）AR语音辅助引导：AR语音辅助导引模块根据决策支持和视觉引导内容，生成相应的语音引导内容，通过增加信息传递维度来降低信息接收难度；（8）引导内容实时更新：用户根据AR引导信息，在路口选择方向并行进，移动终端中的摄像头视野脱离AR识别物后，移动终端位姿估计与追踪模块根据最后的移动终端位姿和用户实际行进方向估计移动终端实时位姿，接着根据不断变化的移动终端位姿，实时更新视觉引导信息，确保与决策支持信息一致，然后结合停车场数字模型中的相邻节点间的距离信息，估计用户到达下一路口的时间，并提醒用户及时扫码，以确保实时更新系统中当前路口编号信息，其中AR引导信息包括AR视觉引导信息和AR语音辅助引导信息；（9）重复步骤（4）至步骤（8），直到用户达到车位，找到自己的车。步骤（3）中，所述数字地图构建模块的输出结果包含停车的场拓扑结构和真实尺寸，所述拓扑结构中的每个节点代表车位或路口，并对应着唯一编号，所述拓扑结构中的每条边代表相邻节点之间的距离。步骤（5）的具体步骤为：（a）如果系统尚未生成最优路径，决策支持模块根据停入车位编号、停车场数字模型以及用户所在路口的编号计算最优路径并给出当前路口的决策支持信息；（b）如果最优路径已经生成，决策支持模块仅比对当前路口编号与最优路径中对应编号是否相同；（c）如果编号不同，则删除当前最优路径并重复所述步骤（a）。本专利技术的有益效果有：（1）本专利技术从原理上减轻了移动终端的存储和运算负荷，一方面，决策支持模块的设计从原理上避免了在每个路口都进行最优路径规划计算，降低运算量；另一方面，数字地图构建模块的设计，将平面地图中的关键信息，简化成系列编号数字，大幅度降低系统的数据量和运算量；（2）本专利技术增加了AR语音辅助导引模块，与AR视觉导引模块相配合，多维度同时传递信息，降低用户对导引信息的理解难度；与移动终端位姿估计与追踪模块相配合，可在路口提醒用户AR识别物的位置，防止用户错过扫码位置；（3）本专利技术中当移动终端的摄像头视角离开AR识别物时，可估计出摄像头的位姿，从而实时更新AR引导信息。附图说明图1为本专利技术的系统架构图；图2为本专利技术的方法实施流程图；图中100、数据准备单元；101、一键取码模块；102、AR识别物；103、AR引导单元；104、AR识别模块；105、AR视觉导引模块；106、AR语音辅助导引模块；107、引导服务单元；108、数字地图构建模块；109、决策支持模块；110、移动终端位姿估计与追踪模块；111、移动终端应用单元。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步地说明：如图1-2所示，本专利技术它包括有一种基于增强现实的室内寻车引导系统，它包括：数据准备单元100和移动终端应用单元111，所述移动终端应用单元111通过摄像头从数据准备单元100中采集引导所需数据，所述数据准备单元100包括一键取码模块101和AR识别物102，所述一键取码模块101内嵌到一键取码终端中，同时对应每个车位均设有一键取码终端，用于快速生成包含停入车位信息和当前停车场地图信息的纸质识别码，方便用户携带。所述AR识别物102贴装在每个路口，其包含路口编号信息和用于精确追踪移动终端位姿的坐标系，便于用户扫描得知各个路口的信息。所述移动终端应用单元111包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于增强现实的室内寻车引导系统，其特征是它包括：数据准备单元（100）和移动终端应用单元（111），所述移动终端应用单元（111）通过摄像头从数据准备单元（100）中采集引导所需数据，所述数据准备单元（100）包括一键取码模块（101）和AR识别物（102），所述移动终端应用单元（111）包括AR引导单元（103）和引导服务单元（107），所述AR引导单元（103）包括AR识别模块（104）、AR视觉导引模块（105）和AR语音辅助导引模块（106），所述引导服务单元（107）包括数字地图构建模块（108）、决策支持模块（109）和移动终端位姿估计与追踪模块（110）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实的室内寻车引导系统，其特征是它包括：数据准备单元（100）和移动终端应用单元（111），所述移动终端应用单元（111）通过摄像头从数据准备单元（100）中采集引导所需数据，所述数据准备单元（100）包括一键取码模块（101）和AR识别物（102），所述移动终端应用单元（111）包括AR引导单元（103）和引导服务单元（107），所述AR引导单元（103）包括AR识别模块（104）、AR视觉导引模块（105）和AR语音辅助导引模块（106），所述引导服务单元（107）包括数字地图构建模块（108）、决策支持模块（109）和移动终端位姿估计与追踪模块（110）。


2.根据权利要求1所述的基于增强现实的室内寻车引导系统，其特征是所述一键取码模块（101）内嵌到一键取码终端中，对应每个车位均设有一键取码终端。


3.根据权利要求1所述的基于增强现实的室内寻车引导系统，其特征是所述移动终端应用单元（111）设置在具有摄像头、指南针、计步器和陀螺仪硬件的移动终端中。


4.根据权利要求1所述的基于增强现实的室内寻车引导系统，其特征是所述AR识别物（102）贴装在每个路口。


5.一种基于增强现实的室内寻车引导方法，其特征是，步骤如下：
（1）用户获取停入车位编号和停车场地图物理载体：用户停车后，通过一键取码终端获取到停车位和停车场地图的纸质识别码，并随身携带；
（2）解析车位信息和停车场地图信息：用户返回停车场寻车时，所述AR识别模块（104）利用移动终端应用单元（111）打开移动终端中的摄像头扫描用户随身携带的纸质识别码，获取停入车位信息以及停车场地图信息；
（3）停车场数字模型构建：根据扫描得到的停车地图信息利用数字地图构建模块（108）构建停车场数字模型；
（4）解析并获取路口编号：用户行走至停车场内任意路口，利用移动终...

【专利技术属性】
技术研发人员：常壮，白晓亮，邵立，
申请(专利权)人：南京翱翔信息物理融合创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32