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CN103335657B - 一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统 - Google Patents

一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统,包括:A.输入目的地信息,并获取用户位置信息,得到路线信息;B.通过图像捕捉设备即时获取现实场景中图像,并显示获取到的图像;C.对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像的参数,并利用该参数在预设的数据库中进行查询匹配;D.匹配成功后,得到获取到的图像在数据库中存储的虚拟地图上的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;E.循环进行步骤B、C、D,直到导航结束。本发明改变了传统的导航系统的导航方式,用户根据导航指引标识准确的选择方向路线。

Description

一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统
技术领域
本发明涉及电子导航技术领域,尤其涉及的是基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统。
背景技术
目前,电子导航系统已经被广泛应用在人民生活的各种设备上,包括用于汽车导航的车载导航设备、用于个人日常定位查询的用户手机等便携式设备,但现有技术中的电子导航系统在实际使用中存在以下不足:第一,目前市面上的电子导航系统主要以地图形式为主,用户查询目的地后,电子导航系统会在地图上显示路线,这种电子导航系统对于方向感较差或者不常使用地图的用户来说,难以通过地图上路线的显示做出正确的方向选择,使用不方便。第二,由于定位精度问题,现有技术中的电子导航系统经常出现位置错判,或者定位不清晰等问题,容易导致用户在实际使用过程中出现迷路,或者走错路等情况。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法和系统,旨在解决现有技术中的电子导航系统由于以地图形式显示路线,导致实际使用不方便和容易出现迷路情况等技术问题。
本发明的技术方案如下:一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,包括以下步骤:
A.输入目的地信息,并获取用户位置信息,得到路线信息;
B.通过图像捕捉设备即时获取现实场景中图像,并显示获取到的图像;
C.对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数,并利用该参数在预设的数据库中进行查询匹配;
D.匹配成功后,得到获取到的图像在数据库中存储的虚拟地图上的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
E.循环进行步骤B、C、D,直到导航结束;
所述预设的数据库中存储有虚拟地图信息和描述现实图像的特征参数组信息,所述现实图像的特征参数组信息与该现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息对应设置;所述现实图像包括道路、建筑或路边标识的图像;
所述步骤C中,利用获取到的图像的参数在预设的数据库中进行查询匹配,具体包括:利用获取到的图像的参数与数据库中的特征参数组进行匹配,所述特征参数组为与A中得到的路线在虚拟地图上经过的坐标对应的特征参数组。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,所述特征参数组的获取方法如下:
S1.图像捕捉设备获取现实的道路、建筑或路边标识图像,分析现实图像中的颜色、线条、尺寸和形状,得到描述现实图像的颜色、线条、尺寸和形状的参数;
S2.将S1中得到的参数组合得到描述该现实图像的特征参数组,把特征参数组储存在数据库中。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,所述数据库的设置方法如下:把虚拟地图信息和特征参数组信息存储到数据库中,同时将该特征参数组与该特征参数组描述的现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息对应设置,所述一个特征参数组对应设置一个或多个虚拟地图的坐标信息。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,所述导航指引信息包括在现实场景的图像中显示虚拟箭头提示方向,或者在现实场景的图像中显示虚拟路线。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,所述图形特性包括图像的颜色、线条、尺寸和形状。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其中,在导航过程中,所述步骤A中得到的路线由至少一段步骤D中得到的具体路线组成。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其中,包括以下模块:
图像捕捉设备:即时获取现实场景中图像;
图像识别模块:对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数;
定位模块:获取用户当前位置信息;
输入模块:输入目的地信息;
数据库:储存虚拟地图信息和已经定义的描述道路、建筑或路边标识图像的特征参数组信息;
数据处理模块:利用图像识别模块得到的参数在预设的数据库中进行查询匹配,匹配成功后,得到获取到的图像的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
显示模块:显示现实场景图像与导航指引信息;
所述图像捕捉设备分别与图像识别模块和显示模块通信连接,所述图像识别模块、定位模块、输入模块、数据库和显示模块分别与数据处理模块通信连接。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其中,所述数据库连接网络。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其中,所述图像捕捉设备持续捕捉图像,直到导航结束。
所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其中,所述图像识别模块持续对图像进行识别,直到导航结束。
本发明的有益效果:本发明通过调用图像捕获设备获取现实中的图像,然后对图像中的颜色、形状和线条等特性进行识别、匹配,再配合GPS定位系统在虚拟地图上得出具体的路线信息,最后把具体的路线信息制作成导航指引标识在屏幕上显示,把导航指引标识叠加显示在图像捕获设备获取现实的图像上,方便用户根据方向提示准确选择路线,实现增强导航功能的效果;本发明改变了传统的导航系统在地图上显示路线,需要用户判断方向、选择路线的导航方式,简单直观的在真实图像中添加导航指引标识,用户根据导航指引标识准确的选择方向路线,本发明实用性、准确性高,对用户硬性要求低,适用不同年龄段的用户。
附图说明
图1是本发明中的方法流程图。
图2是本发明中的获取特征参数组信息的具体步骤流程图。
图3是本发明中的系统的模块图。
图4是实现路口的模型图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明公开了一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其方法流程如图1所示,包括以下步骤:
A.输入目的地信息,并获取用户位置信息,得到路线信息;
B.通过图像捕捉设备即时获取现实场景中图像,并显示获取到的图像;
C.对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数,并利用该参数在预设的数据库中进行查询匹配;
D.匹配成功后,得到获取到的图像在数据库中存储的虚拟地图上的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
E.循环进行步骤B、C、D,直到导航结束;
所述预设的数据库中存储有虚拟地图信息和描述现实图像的特征参数组信息,所述现实图像的特征参数组信息与该现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息对应设置;所述现实图像包括道路、建筑或路边标识的图像;
所述步骤C中,利用获取到的图像的参数在预设的数据库中进行查询匹配,具体包括:利用获取到的图像的参数与数据库中的特征参数组进行匹配,所述特征参数组为与A中得到的路线在虚拟地图上经过的坐标对应的特征参数组。
本发明通过在数据库中匹配特征参数组,得到现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息,并且通过该坐标信息与用户的具体位置信息得出该现实场景与用户位置之间的具体路径,达到了把出发点到目的地之间的路线分成多段小路线的技术效果,有效提高本方法的准确性,为用户提供一个精准的导航方式;同时每一端小路径的导航信息通过导航指引信息的形式显示,使用户更加直观的获取行驶方向。
具体的,所述导航指引信息包括在现实场景的图像中显示虚拟箭头提示方向,例如在右转路口处,在捕捉得到的图像上显示一个虚拟的右转箭头,以提示用户右转;或者在现实场景的图像中显示虚拟路线,例如在现实场景的图像中的道路上显示一条虚拟的路径,用户根据该虚拟路径可以达到目的地。在导航过程中,所述步骤A中得到的路线由至少一段步骤D中得到的具体路线组成。
其中,如图2所示,获取特征参数组信息的具体步骤包括:
S1.图像捕捉设备获取现实的道路、建筑或路边标识图像,分析现实图像中的颜色、线条、尺寸和形状,得到描述现实图像的颜色、线条、尺寸和形状的参数;
S2.将S1中得到的参数组合得到描述该现实图像的特征参数组,把特征参数组储存在数据库中。
本发明还公开了实现本发明所述方法的系统,如图3所示,包括以下模块:
图像捕捉设备:即时获取现实场景中图像,可以为摄像头等设备;
图像识别模块:对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数;
定位模块:获取用户当前位置信息,可以为常用的GPS模块;
输入模块:输入目的地信息,可以为语音输入模块,或者触屏文字(图案)输入模块;
数据库:储存虚拟地图信息和已经定义的描述道路、建筑或路边标识图像的特征参数组信息;
数据处理模块:利用图像识别模块得到的参数在预设的数据库中进行查询匹配,匹配成功后,得到获取到的图像的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
显示模块:显示现实场景图像与导航指引信息,具体可以为各类电子设备的显示屏等;
所述图像捕捉设备分别与图像识别模块和显示模块通信连接,把捕捉得到的真实图像传输到图像识别模块识别,同时传输到显示模块上即时显示。
所述图像识别模块、定位模块、输入模块、数据库和显示模块分别与数据处理模块通信连接。
本系统的工作过程如下:首先用户通过输入模块输入目的地信息,同时定位模块获取用户位置信息,通过目的地信息与用户位置信息得到路径信息(如图4所示,从a点到b点,经过路口c),利用图像捕捉模块对现实场景的图像进行捕捉(比如路口c的图像,预先在数据库中定义了描述该图像的特征参数组,以及路口c在数据库中的虚拟地图上的坐标信息,该坐标信息与特征参数组对应设置),把图像以数据的形式传输给图像识别模块,由图像识别模块对该图像进行分析(具体对图形的特性进行识别,包括识别图像的颜色、线条、尺寸和形状等),得出描述该图像的参数信息,同时在显示模块上同步显示该图像。数据处理模块利用图像识别模块得到的参数信息在数据库中进行匹配,得到路口c的坐标信息,数据处理模块根据路口c的坐标信息与用户的位置信息得到用户与路口c之间的具体路线信息,对该具体路线信息进行处理,以导航指引信息的形式同步的叠加显示到显示模块正在显示的现实图像上,当用户透过显示屏观看现实画面时,现实画面上显示有导航指引信息,指引用户选择正确的方向,到达目的地。在导航过程中,图像捕捉设备持续的对现实图形进行捕捉,直到导航结束。
本发明把从a到b的路线分成a到c的路线1和c到b的路线2,有效提高导航的准确性,为用户提供一个精准的导航方式;同时a到c的路线1和c到b的路线2的导航信息通过导航指引信息的形式显示,在从a到c行驶的过程中,显示屏幕上在a到c的道路上显示一条虚拟路径,使用户更加直观的获取行驶方向,用户只需要根据虚拟路径就可以到达c点,到达c点后,再对b的图像进行扑捉,进行步骤B、C、D,得到c到b的路线的导航信息。
具体的,为了方便数据库的设置,所述一个特征参数组对应设置一个或多个虚拟地图的坐标信息。
具体的,数据库可以连接网络,通过网络获取需要的数据,或者直接把数据储存的一个存储器中,并定期的对存储器中的数据进行更新。
具体的,数据处理模块把路线信息经过处理,以导航指引信息的形式同步的叠加显示到显示模块正在显示的现实图像上,其显示形式包括在现实图像上显示一个图标(一个链接),用户可以点开该图标查看路线信息;或者,以方向导向箭头的形式显示,在现实图像上显示一个指示方向的箭头,用户可以根据该箭头指示的方向前行;或者以虚拟线路的形式显示,在每一个现实的图像画面中显示一条虚拟的线路,用户根据该虚拟线路行驶即可到达目的地。
具体的,输入模块可以为语音输入模块,用户通过语音输入目的地的名称,数据处理模块接收到目的地信息后进行导航;或者,输入模块为触屏式的文字(图片)输入模块,用户输入目的地的名称,数据处理模块接收到目的地信息后进行导航。实际使用中,系统在显示现实图像的屏幕上设置有输入框,用户在输入框中输入目的地信息,同时屏幕上也可以设置路线的筛选条件选项,数据处理模块根据这些条件筛选合适的路线。
实际应用中,本方法可以通过设置一个程序,安装在便携式设备上(例如手机、平板电脑、相机等具有摄像功能和显示功能的设备),通过程序实现各模块之间的数据传输,实现增强导航的功能。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.输入目的地信息,并获取用户位置信息,得到路线信息;
B.通过图像捕捉设备即时获取现实场景中图像,并显示获取到的图像;
C.对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数,并利用该参数在预设的数据库中进行查询匹配;
D.匹配成功后,得到获取到的图像在预设的数据库中存储的虚拟地图上的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
E.循环进行步骤B、C、D,直到导航结束;
所述预设的数据库中存储有虚拟地图信息和描述现实图像的特征参数组信息,所述现实图像的特征参数组信息与该现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息对应设置;所述现实图像包括道路、建筑或路边标识的图像;
所述步骤C中,利用获取到的描述图像特性的参数在预设的数据库中进行查询匹配,具体包括:利用获取到的描述图像特性的参数与预设的数据库中的特征参数组进行匹配,所述特征参数组为与A中得到的路线在虚拟地图上经过的坐标对应的特征参数组;
其中,特征参数组的获取方法如下:
S1.图像捕捉设备获取现实的道路、建筑或路边标识图像,分析现实图像中的颜色、线条、尺寸和形状,得到描述现实图像的颜色、线条、尺寸和形状的参数;
S2.将S1中得到的参数组合得到描述该现实图像的特征参数组,把特征参数组储存在预设的数据库中。
2.根据权利要求1所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其特征在于,所述预设的数据库的设置方法如下:把虚拟地图信息和特征参数组信息存储到预设的数据库中,同时将该特征参数组与该特征参数组描述的现实图像反映的现实场景在虚拟地图上的坐标信息对应设置,所述特征参数组分别对应设置一个或多个虚拟地图的坐标信息。
3.根据权利要求1所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其特征在于,所述导航指引信息包括在现实场景的图像中显示虚拟箭头提示方向,或者在现实场景的图像中显示虚拟路线。
4.根据权利要求1所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其特征在于,所述描述图像特性的参数包括图像的颜色、线条、尺寸和形状。
5.根据权利要求1所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的方法,其特征在于,在导航过程中,所述步骤A中得到的路线由至少一段步骤D中得到的具体路线组成。
6.一种实现权利要求1-5任意一项所述方法的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其特征在于,包括以下模块:
图像捕捉设备:即时获取现实场景中图像;
图像识别模块:对获取到的图像的特性进行识别,得到描述图像特性的参数;
定位模块:获取用户当前位置信息;
输入模块:输入目的地信息;
预设的数据库:储存虚拟地图信息和已经定义的描述道路、建筑或路边标识图像的特征参数组信息;
数据处理模块:利用图像识别模块得到的参数在预设的数据库中进行查询匹配,匹配成功后,得到获取到的图像的坐标信息,根据该图像坐标信息和用户位置信息得到用户与获取到的图像之间的具体路线,将该具体路线制作成导航指引信息后显示在现实场景图像中;
显示模块:显示现实场景图像与导航指引信息;
所述图像捕捉设备分别与图像识别模块和显示模块通信连接,所述图像识别模块、定位模块、输入模块、预设的数据库和显示模块分别与数据处理模块通信连接。
7.根据权利要求6所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其特征在于,所述预设的数据库连接网络。
8.根据权利要求6所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其特征在于,所述图像捕捉设备持续捕捉图像,直到导航结束。
9.根据权利要求6所述的基于图像捕获和识别技术增强导航功能的系统,其特征在于,所述图像识别模块持续对图像进行识别,直到导航结束。
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