專利名稱：基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著以智能手機為代表的智能終端的普及和發(fā)展，移動定位技術(shù)也得到了大力發(fā)展。無線定位技術(shù)被融入到移動互聯(lián)網(wǎng)中，可以很方便很智能化的實現(xiàn)移動定位服務(wù)?，F(xiàn)有的移動定位方法及其實現(xiàn)系統(tǒng)，是在移動終端內(nèi)部嵌入定位設(shè)備，例如GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng)),然后通過嵌入的定位設(shè)備獲得移動終端自身當(dāng)前的空間位置數(shù)據(jù)，再通過無線通信將獲得的位置信息上傳到服務(wù)中心，由服務(wù)中心的GIS (Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))服務(wù)器根據(jù)移動終端的地理位置、服務(wù)要求進(jìn)行空間分析和決策，再下傳到移動終端。但是，上述移動定位方法及其實現(xiàn)系統(tǒng)，由于GPS僅能夠在室外使用，在室內(nèi)無法定位的弊端，限制了該技術(shù)的發(fā)展。若在移動終端內(nèi)部嵌入定位羅盤，通過羅盤的方向定位移動終端當(dāng)前所在空間位置，但是，羅盤定位的場景存在多個，且相互重疊，上傳到服務(wù)中心的位置信息因目標(biāo)場景多，而使得服務(wù)中心無法判斷移動終端用戶真正感興趣的目標(biāo)場景為哪一個。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)，使得在移動終端內(nèi)部無需嵌入定位設(shè)備就可以實現(xiàn)移動終端的位置定位，定位準(zhǔn)確且成本低廉。于是，本發(fā)明提供了一種基于圖像識別的地理位置定位方法，包括
定位處理服務(wù)器接收來自移動終端攝像頭獲取的目標(biāo)圖像，并將其處理成可識別的特征描述格式；
將所述處理后的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置；
根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向；
將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端。其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫獲取地理位置標(biāo)志物圖像特征的方法包括
全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)
行分類和加工；
提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存。所述提取地理位置標(biāo)志物圖像特征包括
使用F⑶快速角點檢測方法提取地理位置標(biāo)志物圖像特征；
利用SIFT算法直接在灰度空間上生成地理位置標(biāo)志物圖像特征點對應(yīng)的SIFT描述符。本發(fā)明還提供了一種基于圖像識別的地理位置定位系統(tǒng)，包括移動終端和定位處理服務(wù)器；
移動終端包括
圖像獲取單位，用于通過攝像頭獲取目標(biāo)圖像；
數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將圖像獲取單元獲取到的目標(biāo)圖像發(fā)送到定位處理服務(wù)器； 定位處理服務(wù)器包括
場景識別單元，將接收到的目標(biāo)圖像處理成可識別的特征描述格式，然后與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置；
空間定位單元，用于根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向；
數(shù)據(jù)收發(fā)單元，用于接收移動終端發(fā)送來的目標(biāo)圖像，并將場景識別單元獲取的目標(biāo)圖像位置和空間定位單元獲 取的拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及場景數(shù)據(jù)庫中該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端；
場景特征庫，用于保存地理位置標(biāo)志物圖像特征。其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。獲取所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫地理位置標(biāo)志物圖像特征的系統(tǒng)包括 采集處理單元，用于使用全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按
照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工；
提取處理單元，用于對采集到的圖像數(shù)據(jù)提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存。本發(fā)明所述基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)，由移動終端拍攝目標(biāo)圖像，并將目標(biāo)圖像發(fā)送到定位處理服務(wù)器上，由定位處理服務(wù)器對拍攝目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，并將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息再發(fā)送給移動終端。使得在移動終端內(nèi)部無需嵌入定位設(shè)備就可以實現(xiàn)移動終端的位置定位，對移動終端硬件要求低，定位準(zhǔn)確，而且還將目標(biāo)圖像的地理信息也發(fā)送給了移動終端，有效改善了用戶體驗。


圖1為本發(fā)明實施例所述基于圖像識別的地理位置定位方法流程示意 圖2為本發(fā)明實施例所述基于圖像識別的地理位置定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1所示，本實施例提供了一種基于圖像識別的地理位置定位方法，包括
步驟11，定位處理服務(wù)器接收來自移動終端攝像頭獲取的目標(biāo)圖像，并將其處理成可
識別的特征描述格式；
步驟12，將所述處理后的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置；
步驟13，根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向；步驟12和步驟13，確認(rèn)了用戶當(dāng)前的感興趣目標(biāo)位置；
步驟14，將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端。其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。圖像采集的任務(wù)是拍攝待識別場景的若干副圖像作為訓(xùn)練樣本來完成場景學(xué)習(xí)任務(wù)，通?？梢酝ㄟ^全景視頻采集來完成。采集圖像處理的任務(wù)是對采集回來的視頻進(jìn)行分割和處理，按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工；然后對處理好的地理地標(biāo)場景進(jìn)行特征提取，更進(jìn)一步的是進(jìn)行地標(biāo)圖像的局部不變性特征提取，不失一般性的，可以使用FCD (Fast Corner Detector，快速角點檢測)方法作為特征點提取方法，并利用SIFT(Scale-1nvariant feature transform,尺度不變特征轉(zhuǎn)換)算法直接在灰度空間上生成特征點對應(yīng)的特征。再將場景特征與相應(yīng)的地理信息對應(yīng)位置進(jìn)行綁定，繼而生成場景特征描述符數(shù)據(jù)，不失一般性，可以采用向量局部聚合描述符保存特征數(shù)據(jù)，最后存入場景特征庫。具體的，所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫獲取地理位置標(biāo)志物圖像特征的方法包括 全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工；
提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存。具體的，所述提取地理位置標(biāo)志物圖像特征包括
使用F⑶快速角點檢測方法提取地理位置標(biāo)志物圖像特征；
利用SIFT算法直接在灰度空間上生成地理位置標(biāo)志物圖像特征點對應(yīng)的SIFT描述符。如圖2所示，本實施例還提供了一種基于圖像識別的地理位置定位系統(tǒng)，包括移動終端和定位處理服務(wù)器；
其中，移動終端包括
圖像獲取單位21，用于通過攝像頭獲取目標(biāo)圖像；
數(shù)據(jù)傳輸單元22，用于將圖像獲取單元獲取到的目標(biāo)圖像發(fā)送到定位處理服務(wù)器； 其中，定位處理服務(wù)器包括
場景識別單元32，將接收到的目標(biāo)圖像處理成可識別的特征描述格式，然后與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置；
空間定位單元33，用于根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向；
數(shù)據(jù)收發(fā)單元34，用于接收移動終端發(fā)送來的目標(biāo)圖像，并將場景識別單元獲取的目標(biāo)圖像位置和空間定位單元獲取的拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及場景數(shù)據(jù)庫中該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端；
場景特征庫31，用于保存地理位置標(biāo)志物圖像特征，其包括了地標(biāo)場景特征數(shù)據(jù)和這些地標(biāo)場景對應(yīng)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。其中，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。與上述地理位置定位方法相應(yīng)的，獲取所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫地理位置標(biāo)志物圖像特征的系統(tǒng)(圖中未標(biāo)示)包括
采集處理單元，用于使用全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工；
提取處理單元，用于對采集到的圖像數(shù)據(jù)提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存?？梢?，場景識別是在定位服務(wù)器上完成的，對于計算容量有限的移動終端無需完成大容量的場景識別計算，對于移動終端的硬件要求低。綜上所述，本實施例所述基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)，由移動終端拍攝目標(biāo)圖像，并將目標(biāo)圖像發(fā)送到定位處理服務(wù)器上，由定位處理服務(wù)器對拍攝目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，并將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息再發(fā)送給移動終端。使得在移動終端內(nèi)部無需嵌入定位設(shè)備就可以實現(xiàn)移動終端的位置定位，對移動終端硬件要求低，定位準(zhǔn)確，而且還將目標(biāo)圖像的地理信息也發(fā)送給了移動終端，有效改善了用戶體驗。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等 同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于圖像識別的地理位置定位方法，其特征在于，包括 定位處理服務(wù)器接收來自移動終端攝像頭獲取的目標(biāo)圖像，并將其處理成可識別的特征描述格式； 將所述處理后的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置； 根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向； 將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫獲取地理位置標(biāo)志物圖像特征的方法包括 全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工； 提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地理位置定位方法，其特征在于，所述提取地理位置標(biāo)志物圖像特征包括 使用F⑶快速角點檢測方法提取地理位置標(biāo)志物圖像特征； 利用SIFT算法直接在灰度空間上生成地理位置標(biāo)志物圖像特征點對應(yīng)的SIFT描述符。
5.一種基于圖像識別的地理位置定位系統(tǒng)，其特征在于，包括移動終端和定位處理服務(wù)器； 移動終端包括 圖像獲取單位，用于通過攝像頭獲取目標(biāo)圖像； 數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將圖像獲取單元獲取到的目標(biāo)圖像發(fā)送到定位處理服務(wù)器； 定位處理服務(wù)器包括 場景識別單元，將接收到的目標(biāo)圖像處理成可識別的特征描述格式，然后與定位處理服務(wù)器中的場景特征庫中保存的地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像的位置； 空間定位單元，用于根據(jù)目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)計算拍攝位置與所述獲取的目標(biāo)圖像的地標(biāo)位置之間的相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像的方向； 數(shù)據(jù)收發(fā)單元，用于接收移動終端發(fā)送來的目標(biāo)圖像，并將場景識別單元獲取的目標(biāo)圖像位置和空間定位單元獲取的拍攝該目標(biāo)圖像的方向、以及場景數(shù)據(jù)庫中該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端； 場景特征庫，用于保存地理位置標(biāo)志物圖像特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地理位置定位系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中包含有焦距數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地理位置定位系統(tǒng)，其特征在于，獲取所述定位處理服務(wù)器中場景特征庫地理位置標(biāo)志物圖像特征的系統(tǒng)包括 采集處理單元，用于使用全景視頻采集待識別地理位置標(biāo)志物，并對采集到的圖像按照地理位置和地標(biāo)場景進(jìn)行分類和加工； 提取處理單元，用于對采集到的圖像數(shù)據(jù)提取地理位置標(biāo)志物圖像特征，并與該地理位置標(biāo)志物相應(yīng)地理位置信息進(jìn)行綁定，生成場景特征符數(shù)據(jù)，并保存。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)，所述方法包括定位處理服務(wù)器接收目標(biāo)圖像，并與地理位置標(biāo)志物圖像特征進(jìn)行對比，以獲取目標(biāo)圖像位置；計算拍攝位置與地標(biāo)位置之間相對位置關(guān)系，以獲取拍攝目標(biāo)圖像方向；將獲取的目標(biāo)圖像位置和拍攝該目標(biāo)圖像方向、以及該位置和方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)地理信息發(fā)送給移動終端。所述定位系統(tǒng)，包括移動終端和定位處理服務(wù)器。本發(fā)明所述基于圖像識別的地理位置定位方法及系統(tǒng)，使得在移動終端內(nèi)部無需嵌入定位設(shè)備就可以實現(xiàn)移動終端的位置定位，對移動終端硬件要求低，定位準(zhǔn)確，而且還將目標(biāo)圖像的地理信息也發(fā)送給了移動終端，有效改善了用戶體驗。
文檔編號G06K9/64GK103067856SQ201110325070
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者陳大煒 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司