用于信息机房场景的定位导航方法技术

本发明专利技术涉及室内导航技术领域，公开了一种用于信息机房场景的定位导航方法，设有后台服务器和供巡检人员使用的AR眼镜，后台服务器存储有导航地图和信息机房空间信息；根据导航地图，设置巡检人员的预设行进路线；巡检人员行进时，通过AR眼睛，采集巡检人员前方的实时图像信息；通过图像定位算法，计算巡检人员当前的实时位置；若巡检人员所在位置偏离预设行进路线，则对巡检人员进行提示。本发明专利技术用于信息机房场景的定位导航方法，能够对信息机房的巡检工作进行导航指引，帮助巡检人员进行定位导航，准确性高，且不需要在场景中布置定位设备。且不需要在场景中布置定位设备。且不需要在场景中布置定位设备。

【技术实现步骤摘要】
用于信息机房场景的定位导航方法


[0001]本专利技术涉及室内导航
，具体涉及一种用于信息机房场 景的定位导航方法。

技术介绍

[0002]为了方便移动终端的用户在建筑物内，能够快速找到目的位置， 室内导航技术应运而生。室内导航是让置身于建筑物内的用户，仍 能利用精确的定位功能确定自己的位置并找到想去的地方。
[0003]常用的定位技术包括ZigBee技术、射频识别技术(RFID)、 超宽带技术(UWB)、WiFi技术、地磁、惯性传感器、可见光等。
[0004]通常其定位方法分为3个步骤：1)物理测量，根据定位技术 收集定位所需要的数据；2)数据预处理，对采集到的数据进行降 噪、降维等处理，使数据更加符合算法要求；3)算法选择，确定 位置信息的计算规则并最终实现位置估计或跟踪。
[0005]中国专利(公开日：2021年09月03日、公开号： CN113340294A)公开了一种融合地标的AR室内地图导航方法。 公开了一种融合地标的AR室内地图导航方法与系统。该系统包括： 室内地图的搭建，蓝牙定位，路径规划，融合地标的AR导航四个 步骤组成。通过RSSI无线电信号衰减方程构建测距模型，然后使 用三角形加权质心定位算法和卡尔曼滤波处理得到最终定位结果。 该定位导航系统在空旷且没有电磁干扰的环境中有较好的定位精度 可以满足导航需求，但实际应用中存在几个问题：1)蓝牙定位需 要部署蓝牙的信标，因此需要建设蓝牙的网络，网络的建设和维护 成本较高；2)蓝牙定位的精度较低且蓝牙定位的精度与蓝牙信标 的密度有关，精度在1
‑
5米左右。
[0006]中国专利(公开日：2021年07月30日、公开号： CN113188545A)公开了一种离线移动端AR室内导航方法及系统。 该方法通过离线GIS进行定位。目前通用的GIS主要有矢量、栅 格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将两类数据 分开存储，当需要执行不同的任务时采用不同的数据形式。在矢量 结构方面，其缺点是处理位置关系相当费时，且缺乏与DEM和 RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低， 精度差，难以建立地物间的拓扑关系，难以操作单个目标及栅格数 据存贮量大等问题
[0007]传统室内定位技术需在定位场景中部署定位设备，且在复杂场 景中因受到障碍物阻挡会导致定位误差较大。而随着中国电网信息 化建设的不断推进，可穿戴式设备在辅助巡检人员完成工作方面取 得了很好的效果。同时，近年来机器学习技术在工业中的应用越来 越广泛，自RCNN目标检测算法提出后一系列目标检测算法相继提 出，这些算法的性能能够满足当前工业场景需求的需要。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种用于信息机 房场景的定位导航方法，能够对信息机房的巡检工作进行导航指引， 帮助巡检人员进行定位导航，准确性
高，且不需要在场景中布置定 位设备。
[0009]为实现上述目的，本专利技术所设计的用于信息机房场景的定位导 航方法，设有后台服务器和供巡检人员使用的AR眼镜，所述后台 服务器存储有导航地图和信息机房空间信息；
[0010]根据所述导航地图，设置所述巡检人员的预设行进路线；
[0011]所述巡检人员行进时，通过所述AR眼镜，采集所述巡检人员 前方的实时图像信息；
[0012]通过图像定位算法，计算所述巡检人员当前的实时位置；
[0013]若所述巡检人员所在位置偏离预设行进路线，则对所述巡检人 员进行提示。
[0014]优选地，通过运动预测算法，计算所述巡检人员当前的行进方 向，若所述巡检人员的行进方向偏离所述预设行进路线的行进方向， 则对巡检人员进行提示。
[0015]优选地，所述图像定位算法，包括如下步骤：
[0016]A)对所述AR眼镜采集的实时图像信息进行数字图像预处理；
[0017]B)从所述步骤A)中预处理后的图像信息中检测信息机房场 景中的若干个特定目标物体；
[0018]C)从所述步骤B)中检测到的特定目标物体进行特征点检测， 解算出特定目标物体的特征点；
[0019]D)从所述步骤C)中获得的特定目标物体的特征点进行单目 摄像机测距，解算出巡检人员到特定目标物体的距离；
[0020]E)由后台服务器读取巡检人员的历史运动轨迹数据；
[0021]F)从所述步骤E)中获得的巡检人员历史运动轨迹数据中的 历史坐标数据进行卡尔曼滤波，解算出巡检人员当前位置的估计坐 标；
[0022]G)从所述步骤D)中获得巡检人员到特定目标物体的距离及 步骤F)中获得的巡检人员当前位置的估计坐标和后台服务器所存 储的信息机房空间信息，解算得到特定目标物体坐标。
[0023]H)从所述步骤C)中获得的特定目标物体特征点进行单目摄 像机测距与步骤G)中获得的特定目标物体坐标，解算得到巡检人 员当前位置并将当前位置信息存储到后台服务器中。
[0024]优选地，所述步骤A)中，数字图像预处理包括如下步骤：
[0025]B 1)对图像双边平滑消除噪声；
[0026]B2)对图像进行畸变矫正。
[0027]优选地，所述步骤B)中，使用YOLOv4网络模型对信息机 房场景进行目标物体检测，根据事先确定好的巡检路线，在预处理 后的图像信息中寻找特定的检测目标物体。
[0028]优选地，首先将输入的图像进行裁剪，使有效区域占比变高， 再以定义好的检测目标物体列表的Class[0]为背景，对所有裁剪过 后的图像进行检测，检测完成之后，对于检测到的多个目标，以类 为单位，选取和保存每一类的目标候选框以及目标候选框的分数。
[0029]优选地，所述步骤C)中，计算出巡检人员AR眼镜摄像镜头 距离三个目标物体之间的准确距离后，用三点距离求解巡检人员所 在位置坐标。
[0030]优选地，所述运动预测算法为使用卡尔曼滤波和历史坐标信息 对巡检人员运动轨迹进行预测，所述卡尔曼滤波分为预测和矫正两 个步骤，预测是基于上一时刻状态估计当前时刻状态，矫正是综合 当前时刻的估计状态与观测状态，估计出最优的状态。
[0031]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0032]1、不需要在场景中布置定位设备，通用性强；
[0033]2、准确性高，不会因受到障碍物遮挡而影响准确率；
[0034]3、计算量小，能够满足实时定位的需求。
附图说明
[0035]图1为本专利技术中图像定位算法的流程图；
[0036]图2为本专利技术中三点定位计算的示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0038]本专利技术用于信息机房场景的定位导航方法，设有后台服务器和 供巡检人员使用的AR眼镜，后台服务器存储有导航地图和信息机 房空间信息；
[0039]根据导航地图，设置巡检人员的预设行进路线；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于信息机房场景的定位导航方法，其特征在于：设有后台服务器和供巡检人员使用的AR眼镜，所述后台服务器存储有导航地图和信息机房空间信息；根据所述导航地图，设置所述巡检人员的预设行进路线；所述巡检人员行进时，通过所述AR眼睛，采集所述巡检人员前方的实时图像信息；通过图像定位算法，计算所述巡检人员当前的实时位置；若所述巡检人员所在位置偏离预设行进路线，则对所述巡检人员进行提示。2.根据权利要求1所述用于信息机房场景的定位导航方法，其特征在于：通过运动预测算法，计算所述巡检人员当前的所在坐标，若所述巡检人员的行进方向偏离所述预设行进路线的行进方向，则对巡检人员进行提示。3.根据权利要求1所述用于信息机房场景的定位导航方法，其特征在于：所述图像定位算法，包括如下步骤：A)对所述AR眼镜采集的实时图像信息进行数字图像预处理；B)从所述步骤A)中预处理后的图像信息中检测信息机房场景中的若干个特定目标物体；C)从所述步骤B)中检测到的特定目标物体进行特征点检测，解算出特定目标物体的特征点；D)从所述步骤C)中获得的特定目标物体的特征点进行单目摄像机测距，解算出巡检人员到特定目标物体的距离；E)由后台服务器读取巡检人员的历史运动轨迹数据；F)从所述步骤E)中获得的巡检人员历史运动轨迹数据中的历史坐标数据进行卡尔曼滤波，解算出巡检人员当前位置的估计坐标；G)从所述步骤D)中获得巡检人员到特定目标物体的距离及步骤F)中获得的巡检人员当前位置的估计坐标和后台服务器所存储的信息机房空间信息，解算得到特定目标物体坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：董贇，孟椿智，黄承速，陈剑皓，陈柏龄，潘俊冰，王海，黄潜，孟春辰，黎俐芬，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：