一种室内导航空间测算布局的方法及系统与流程

1.本发明涉及室内导航技术领域，具体地说，是一种室内导航空间测算布局的方法及系统，能够让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径，同时让用户更简单的连接室内导航。


背景技术：

2.现如今人们日常活动范围主要还是在室内，且伴随着我国建筑行业的快速发展，结构复杂的巨型建筑如上海世贸大厦等逐渐进入人们的日常生活，室内寻路问题亟需解决。现今城市化进程飞速发展，错综复杂的路网和越来越复杂的建筑物内部构造，使得人们对于空间位置的认知变得更加困难，尤其是在商场、机场等大型公共场所，室内迷路的情况尤为突出，室内导航因此得到越来越多的关注。近年的导航方式首先缺少方向，由于用户无法将导航界面的方向与周边环境进行对比，所以很难知道该向哪个方向启动行走。其次，参照物不明显，由于导航地图中建筑物及路径均采用线框方式表达，也就是把模型贴图贴进unity3d中，很难与实际场景进行对照。再其次，对特定参照物的表达不直观，比如电梯、跨楼层通道等，最后，室内大多是无线电，对于用户连接室内导航多有不便。
3.因此，亟需一种方法，能够解决上述问题，能够让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径，同时让用户更简单的连接室内导航。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种室内导航空间测算布局的方法及系统，能够让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径，同时让用户更简单的连接室内导航。
5.本发明通过下述技术方案实现：一种室内导航空间测算布局的方法，包括：
6.步骤s1.采集、提取室内数据，并对室内数据信息进行融合；
7.步骤s2.对室内数据使用机器视觉二维码定位入口和部署蓝牙信标相结合的方式进行预处理，处理后将数据导入数据库；
8.步骤s3.对处理后的数据进行建模，建立室内导航空间；
9.步骤s4.开启用户第一视角导航并辅以tts语音，为用户进行导航。
10.在本技术方案中，通过数据采集、模型导入unity3d场景，模拟出最真实的虚幻场景，帮助用户更好地完成室内导航。适合各种大中型室内场所导航，同时加入了机器学习二维码，能够让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径，同时让用户更简单的连接室内导航。
11.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤s1.采集、提取室内数据，并对室内数据信息进行融合；
12.步骤s2.对室内数据使用机器视觉二维码定位入口和部署蓝牙信标相结合的方式进行预处理，处理后将数据导入数据库；
13.步骤s3.对处理后的数据进行建模，建立室内导航空间；
14.步骤s4.开启用户第一视角导航并辅以tts语音，为用户进行导航。
15.在本技术方案中，通过全面的信息收集，收集信息的现势性和准确性，数据预处理包括数据的影像拼接；室内建筑物关系提取；室内数据信息的进行融合，室内数据的自动提取；室内数据的集合处理和属性整理。
16.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤s2包括：
17.s2.1.使用摄像头对用户的二维码进行定点处理，用户的二维码包括微信二维码和支付宝二维码；
18.s2.2.在摄像头内加入维稳处理，通过摄像头定点识别用户二维码；
19.s2.3.用户二维码被识别时自动标注用户位置和方向。
20.在本技术方案中，使用二维码定位入口的方式为用户提供导航服务，可以选用系统采用的是ibeacon蓝牙技术。每隔6-8m部署一个蓝牙信标，合理准确的部署使室内被ibeacon信号覆盖，定位精度可高达1-3米。用户的手机内都有蓝牙，在使用手机进入该导航系统之后就会跳出打开蓝牙的提示，打开蓝牙功能后无需配就能接收信号，从而实现定位。定位随着用户位置的移动而实时更新。目前的室内定位技术是基于无线电的，在无线电的情况下我们会选择蓝牙信标的方式供用户进行导航，但是无线电的基础下二维码的定位精度是不够的高的，因此使用机器视觉的二维码定位方式。
21.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤s2.2包括：
22.沿二维码的左右两条边沿平行建立空间三维直角坐标系，分别为x轴、y轴和z轴；
23.以摄像头的光心为原点，二维码左右边沿为与y轴平行的线段，摄像头上下的视角为β，获取摄像头的视野高度为：
24.在摄像头的视角高度内定点，使得摄像头能够获取二维码的姿态信息。
25.在本技术方案中，使用二维码定位，在关键位置布设定位二维码，让用户被扫码的同时系统标注扫码者的方位、方向等。
26.为了更好地实现本发明，进一步地，获取二维码的姿态信息的包括：
27.获取二维码的边长l；
28.获取二维码左右边沿z1和z2，并根据左右边沿z1和z2获取二维码中心点的z坐标z0；根据二维码的边长l和左右边沿获取二维码的姿态信息
29.在本技术方案中，二维码中心点的坐标z0为二分之一z1和z2的和。
30.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤s3包括：
31.将处理好的室内数据导入3dsmax进行场景建立；
32.将场景导入unity3d进行建模。
33.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤s4包括：
34.在第一视角导航内显示关键位置提示点，关键位置提示点包括卫生间提示点、电梯提示点、直梯提示点、步梯提示点、服务中心提示点、aed提示点和灭火器提示点。
35.为了更好地实现本发明，进一步地，本发明提供了一种室内导航空间测算布局的系统，包括采集模块、处理模块、数据库、建模模块和导航显示模块，其中：
36.采集模块，用于采集、提取室内数据，并对室内数据信息进行融合；
37.处理模块，用于对室内数据使用机器视觉二维码定位入口和部署蓝牙信标相结合的方式进行预处理，处理后将数据导入数据库；
38.数据库，用于存储数据；
39.建模模块，用于对处理后的数据进行建模，建立室内导航空间；
40.显示模块，开启用户第一视角导航并辅以tts语音，为用户进行导航；
41.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
42.(1)本发明能够让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径；
43.(2)本发明能够让用户更简单的连接室内导航。
附图说明
44.本发明结合下面附图和实施例做进一步说明，本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。
45.图1为本发明所提供的一种室内导航空间测算布局的方法的流程图。
46.图2为本发明所提供的一种室内导航空间测算布局的方法的结构示意图。
具体实施方式
47.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.实施例1：
50.本实施例的一种室内导航空间测算布局的方法，如图1所示，在本实施例中，。
51.实施例2：
52.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，在本实施例中，通过全面的信息收集，收集信息的现势性和准确性，数据预处理包括数据的影像拼接；室内建筑物关系提取；室内数据信息的进行融合，室内数据的自动提取；室内数据的集合处理和属性整理。
53.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
54.实施例3：
55.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，在本实施例中，可以选用系统采用的是ibeacon蓝牙技术。每隔6-8m部署一个蓝牙信标，合理准确的部署使室内被ibeacon信号覆盖，定位精度可高达1-3米。用户的手机内都有蓝牙，在使用手机进入该导航系统之后就会跳出打开蓝牙的提示，打开蓝牙功能后无需配就能接收信号，从而实现定位。定位随着用户位置的移动而实时更新。目前的室内定位技术是基于无线电的，在无线电的情况下我们
会选择蓝牙信标的方式供用户进行导航，但是无线电的基础下二维码的定位精度是不够的高的，因此使用机器视觉的二维码定位方式。
56.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
57.实施例4：
58.本实施例在实施例3的基础上做进一步优化，在本实施例中，对于室内以内范围的导航，实时定位并不是刚需，如何让用户能够身临其境的感知当前的方位、方向以及导航路径才是最重要的。所以使用了三维实景化 第一人称视角的室内导航系统。在于采用三维可视化技术构建仿真三维模型的基础上对设施设备运行状态、配套设施位置、出入口、门面、房间等建筑信息进行数据融合，并提供机器学习二维码定位入口方式和蓝牙标定方式相结合为用户提供导航服务，使用二维码定位，在关键位置布设定位二维码，让用户被扫码的同时系统标注扫码者的方位、方向等。
59.本实施例的其他部分与实施例3相同，故不再赘述。
60.实施例5：
61.本实施例在实施例4的基础上做进一步优化，在本实施例中，当二维码所在平面不垂直与成像平面时，线段的长度关系就会扭曲，所以二维码的两条对角线的交点就是二维码的中心点，二维码中心点的坐标z0为二分之一z1和z2的和。
62.本实施例的其他部分与实施例4相同，故不再赘述。
63.实施例6：
64.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，在本实施例中，在unity3d中设置导航碰撞体底部和挂载该组件的物体中心点的偏移，设置最大移动速度，设置最大转向速度，设置最大加速度，设置最后停留点与目标点的距离，设置是否自动刹车，如果勾选在达到目标点之前会慢慢减速至0，设置导航组件的半径，设置导航组件的高度等。
65.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
66.实施例7：
67.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，在本实施例中，使用第一人称视角导航，通过第一人称视角动画方式播放导航路径，让用户用实景化、直观的方式观看行走路径，并辅以tts语音，介绍行走路线及注意点。
68.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
69.实施例8：
70.本实施例提供了一种室内导航空间测算布局的系统，如图2所示，包括采集模块、处理模块、数据库、建模模块和导航显示模块，其中：
71.采集模块，用于采集、提取室内数据，并对室内数据信息进行融合；
72.处理模块，用于对室内数据使用机器视觉二维码定位入口和部署蓝牙信标相结合的方式进行预处理，处理后将数据导入数据库；
73.数据库，用于存储数据；
74.建模模块，用于对处理后的数据进行建模，建立室内导航空间；
75.显示模块，开启用户第一视角导航并辅以tts语音，为用户进行导航。
76.本实施例是和实施例1相配套的系统，故不再赘述。
77.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依
据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。