一种基于增强现实的导航方法技术

本发明专利技术提供了一种基于AR的导航方法，获取用户佩戴头戴式显示设备的初始位置信息及目的地位置信息；根据初始位置信息和目的地位置信息，计算出导航路径；将导航路径显示在头戴式显示设备上；获取头戴式显示设备当前的实时位置信息；获取头戴式显示设备计算出的当前的预测位置信息；计算实时位置信息与预测位置信息之间的误差，反馈至头戴式显示设备，并用实时位置信息更新预测位置信息。本发明专利技术采用云端与头戴式显示设备结合的导航方式，降低导航延迟、减少设备导航功耗，明显改善用户的导航体验；采用分阶段的定位和跟踪方法，并进行坐标矫正和IMU误差消除，进一步降低头戴式显示设备的导航功耗，增加头戴式显示设备的续航。增加头戴式显示设备的续航。增加头戴式显示设备的续航。

【技术实现步骤摘要】
一种基于增强现实的导航方法


[0001]本专利技术涉及导航
，尤其涉及一种基于增强现实的导航方法。

技术介绍

[0002]智能穿戴设备已经成为了科技界的潮流。智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称。穿戴式智能设备时代的来临意味着人的智能化延伸，通过这些设备，人可以更好的感知外部与自身的信息，能够在计算机、网络甚至其它人的辅助下更为高效率的处理信息，能够实现更为无缝的交流。
[0003]现有的基于头戴式显示设备(如AR眼镜等)的导航方法，需要处理的信息多：视频信息、深度信息、IMU信息、定位信息，数据源复杂，其几乎都需要同时处理，而每一种信息的获取和处理都会存在一定的误差，多种数据交汇，这就会降低导航定位、跟踪的准确性；另外，处理的信息多，此外还需要及时跟踪用户运动状态，还需要进行导航路径的实时调整和规划，这就会给头戴式显示设备带来较大的压力，增加功耗，减少其续航时间。并且，现有的导航算法大多数要么布置在云端，要么布置在终端，前者布置方式会导致较大的延迟，降低导航的效果，后者则需要一定的设备算力，这两种方式都一定程度上降低了导航的体验。
[0004]现有的基于头戴式显示设备的导航方法大多基于头戴式显示设备对现实环境进行识别，来判断和物理场景的空间距离，并生成相应的导航标记，如转弯标志、AR导航路线等。这就需要头戴式显示设备具有一定的算力，但是头戴式显示设备携带的算法对于实际环境导航的物理空间距离识别不够准确，尤其是单目摄像头之类的设备。此外，搭载较强的算法，会增加头戴式显示设备的功耗，减少续航时间。这些问题对于长时间的室外导航都是不利的。
[0005]另外，现有的智能眼镜结合AR技术虽然已经能够完成路线导航，然而受限于头戴式显示设备的算力，现有的基于头戴式显示设备的导航方法功耗高，且依赖准确的定位信息和其他传感器的信息，如深度传感器。这些技术都有局限性，此外，还需实时跟踪用户的运动情况，这些会导致跟踪延迟或者AR信息和现实叠加的不稳定，进而影响导航体验。

技术实现思路

[0006]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种降低导航系统的功耗、且提高导航精度的基于增强现实的导航方法。
[0007]本专利技术公开了一种基于增强现实的导航方法，包括如下步骤：获取用户佩戴头戴式显示设备的初始位置信息及目的地位置信息；根据所述初始位置信息和所述目的地位置信息，计算出导航路径，其中，所述导航路径包括至少一条路径以及多个关键点位置信息；将所述导航路径显示在所述头戴式显示设备上；获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端；获取所述头戴式显示设备计算出的当前的预测位置信息；计算所述实时位置信息与所述预测位置信息之间的误差，将所述误差反馈至所述头戴式显示设备，并用所述实时位置信息更新所述预测位置信息。
[0008]优选的，云端存储有城市三维模型，所述城市三维模型包括城市的关键点以及各个关键点的位置信息，所述位置信息为该城市三维模型坐标系中的三维坐标；所述获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端；获取所述头戴式显示设备计算出的用户当前的预测位置信息包括：获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端，由云端计算出在所述城市三维模型坐标系中与所述实时位置信息相对应的实时坐标作为实时位置信息；获取所述头戴式显示设备计算出的用户当前在所述城市三维模型坐标系中的预测位置信息。
[0009]优选的，所述获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息包括：将所述导航路径划分为若干个分段，获取头戴式显示设备到达距当前分段的终点之前预设距离时，通过定位设备获取头戴式显示设备的实时定位信息并发送至云端，由云端计算出在所述城市三维模型坐标系中与所述实时定位信息相对应的定位坐标作为实时位置信息。
[0010]优选的，所述将所述导航路径划分为若干个分段包括以下任一项：以所述导航路径的转弯点为划分点，以划分若干个分段，从而使得每一所述分段为直线；以预设距离长度为划分点，以划分若干个分段。。
[0011]优选的，所述以所述导航路径的转弯点为划分点，以划分若干个分段，从而使得每一所述分段为直线包括：若所述分段的距离大于第一预设距离，则将所述分段以所述第一预设距离为间隔再次划分为两个或两个以上的子分段。
[0012]优选的，所述获取所述头戴式显示设备计算出的当前在所述云端中的预测位置信息包括：通过所述头戴式显示设备的惯性传感器来获取用户的运动速度，从而计算出用户的运动位移；根据所述当前分段的起点的位置以及用户的运动位移，计算得到所述头戴式显示设备当前在所述城市三维模型坐标系中的预测位置信息。
[0013]优选的，所述将所述误差反馈至所述头戴式显示设备包括：将所述误差反馈至所述头戴式显示设备，并基于积分器算法对所述头戴式显示设备中的惯性传感器的计算进行修正。
[0014]优选的，所述将所述误差反馈至所述头戴式显示设备，并基于积分器算法对所述头戴式显示设备中的惯性传感器的计算进行修正包括：根据所述导航路径上的所述关键点位置信息中的部分位置信息，判断获取部分位置信息所位于的路段的道路类型，所述道路类型包括直线道路、上坡道路、下坡道路、及拐弯道路中的一项或多项；将所述误差反馈至不同的所述道路类型所对应的所述积分器算法中；不同的所述道路类型所对应的所述积分器算法不同。
[0015]优选的，所述方法还包括：在所述城市三维模型坐标系中，在头戴式显示设备的位置前方第二预设距离内设有导航图标，所述导航图标显示在头戴式显示设备的显示屏幕中，随用户的位移而位移、以持续与用户之间保持所述第二预设距离。
[0016]优选的，所述在所述城市三维模型坐标系中，在头戴式显示设备的位置前方第二预设距离内设有导航图标，所述导航图标显示在头戴式显示设备的显示屏幕中，随用户的位移而位移、以持续与用户之间保持所述第二预设距离包括：当所述导航图标位移至转弯点，则停止位移、等候用户位移至该转弯点后再转弯后前进。
[0017]采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0018]1.利用城市信息模型建立的数字城市进行路径规划，并将实际的路线与数字城市
中的路线进行映射；并且在不同阶段灵活使用不同的信息进行跟踪和定位，进行坐标矫正和IMU误差消除，避免多源数据的实时且同时使用，降低头戴式显示设备导航误差，降低头戴式显示设备导航系统的功耗，增加头戴式显示设备的续航。
[0019]2.基于导航图标可以改善用户的AR导航体验，增加与现实世界的互动，且更加生动形象；采用云端结合头戴式显示设备结合的导航方式，降低导航延迟、减少设备导航功耗，明显改善用户的导航体验。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的基于增强现实的导航方法的流程图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。
[0022]这里将详细地对示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实的导航方法，其特征在于，包括如下步骤：获取用户佩戴头戴式显示设备的初始位置信息及目的地位置信息；根据所述初始位置信息和所述目的地位置信息，计算出导航路径，其中，所述导航路径包括至少一条路径以及多个关键点位置信息；将所述导航路径显示在所述头戴式显示设备上；获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端；获取所述头戴式显示设备计算出的当前的预测位置信息；计算所述实时位置信息与所述预测位置信息之间的误差，将所述误差反馈至所述头戴式显示设备，并用所述实时位置信息更新所述预测位置信息。2.根据权利要求1所述的基于增强现实的导航方法，其特征在于，云端存储有城市三维模型，所述城市三维模型包括城市的关键点以及各个关键点的位置信息，所述位置信息为该城市三维模型坐标系中的三维坐标；所述获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端；获取所述头戴式显示设备计算出的用户当前的预测位置信息包括：获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息，将所述实时位置信息传输至云端，由云端计算出在所述城市三维模型坐标系中与所述实时位置信息相对应的定位坐标作为实时位置信息；获取所述头戴式显示设备计算出的用户当前在所述城市三维模型坐标系中的预测位置信息。3.根据权利要求2所述的基于增强现实的导航方法，其特征在于，所述获取所述头戴式显示设备当前的实时位置信息包括：将所述导航路径划分为若干个分段，获取头戴式显示设备到达距当前分段的终点之前预设距离时，通过定位设备获取头戴式显示设备的实时定位信息并发送至云端，由云端计算出在所述城市三维模型坐标系中与所述实时定位信息相对应的定位坐标作为实时位置信息。4.根据权利要求3所述的基于增强现实的导航方法，其特征在于，所述将所述导航路径划分为若干个分段包括以下任一项：以所述导航路径的转弯点为划分点，以划分若干个分段，从而使得每一所述分段为直线；以预设距离长度为划分点，以划分若干个分段。5.根据权利要求4所述的基于增强现实的导航方法，其特征在于，所述以所述导航路径的转弯点为划分点，以划...

【专利技术属性】
技术研发人员：李才博，耿昌彪，闻金鸿，艾如飞，王迅，
申请(专利权)人：昭通亮风台信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：