一種任意變形地圖的空間定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及定位的方法，尤其涉及一種地圖定位的方法。本發(fā)明一種地圖定位的方法，通過(guò)利用特征點(diǎn)的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)與移動(dòng)終端位置的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)建立擬合關(guān)系式，并通過(guò)該擬合關(guān)系式和特征點(diǎn)的像素信息數(shù)據(jù)擬合出移動(dòng)終端位置的像素信息，并將其繪制在移動(dòng)終端的電子地圖上進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)在任意地圖如喪失地理參考系地圖、手繪地圖等電子地圖上的定位。
【專利說(shuō)明】一種任意變形地圖的空間定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位的方法，尤其涉及一種任意不規(guī)則變形地圖在移動(dòng)終端上進(jìn)行空間定位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在移動(dòng)終端如手機(jī)、平板電腦等中的定位領(lǐng)域，主要是采用移動(dòng)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)地圖上的實(shí)時(shí)定位；其中，移動(dòng)定位是指通過(guò)特定的定位技術(shù)來(lái)獲取移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)位置信息(如經(jīng)緯度坐標(biāo)等)，并結(jié)合自帶的地圖位置信息數(shù)據(jù)以在電子地圖上標(biāo)示被定位對(duì)象的位置。移動(dòng)定位技術(shù)主要是基于全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡(jiǎn)稱GPS)、無(wú)線通信基站或W1-Fi站點(diǎn)等進(jìn)行定位。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在移動(dòng)終端進(jìn)行移動(dòng)定位時(shí)所基于的地圖，自身都包含一套與該移動(dòng)終端定位系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，如采用GPS進(jìn)行移動(dòng)定位時(shí)，采用的地圖設(shè)置有匹配的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)定位點(diǎn)在該地圖上的精確表達(dá)。但是，對(duì)于不包含有數(shù)據(jù)信息的地圖如失去地理參考系的任意變形地圖或手繪地圖等，現(xiàn)有的定位技術(shù)則無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)定位及其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公開(kāi)了一種任意變形地圖定位的方法，應(yīng)用于移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)定位，其中，
[0005]于所述移動(dòng)終端的一地圖上設(shè)置像素坐標(biāo)系，選取M個(gè)特征點(diǎn)Pi (i=l、2、3……M-1或M)，并建立該M個(gè)特征點(diǎn)Pi的數(shù)據(jù)庫(kù)；其中，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括所述M個(gè)特征點(diǎn)Pi的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pi (Xi，yi)和位于所述地圖上的像素信息數(shù)據(jù)Pi (PXiiPyi);
[0006]獲取并根據(jù)所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt，yt)，遍歷搜索距離所述移動(dòng)終端位置Pt最近的N個(gè)特征`點(diǎn)Pj (j=l、2、3……N-1或N)，并調(diào)取所述數(shù)據(jù)庫(kù)中距離所述移動(dòng)終端位置Pt最小的N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj (Xj，y」)和像素信息數(shù)據(jù) Pj Cpxj, Pyj)；
[0007]根據(jù)所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj (Xj, y」)和所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt，yt)建立擬合比例關(guān)系，并根據(jù)該擬合比例關(guān)系和所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的像素信息數(shù)據(jù)Pj (pXj，pyP計(jì)算出所述移動(dòng)終端位置Pt位于所述地圖上的像素信息數(shù)據(jù)Pt (pxt, pyt)；
[0008]將所述移動(dòng)終端位置Pt的像素信息數(shù)據(jù)Pt (pxt, pyt)繪制到所述地圖上進(jìn)行顯示；
[0009]其中，pXi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在像素坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，Pyi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在像素坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)，pxt為所述移動(dòng)終端位置Pt在像素坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，pyt為所述移動(dòng)終端位置Pt在像素坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)。
[0010]上述的地圖定位的方法，其中，所述地圖為不包含有地理參考系地圖如手繪地圖或不規(guī)則任意變形地圖。[0011]上述的地圖定位的方法，其中，于所述移動(dòng)終端的一地圖上設(shè)置像素坐標(biāo)系，選取的特征點(diǎn)Pi個(gè)數(shù)M至少為4個(gè)(M<4)。
[0012]上述的地圖定位的方法，其中，所述特征點(diǎn)Pi為反映地物類型或區(qū)域地理分布特點(diǎn)的點(diǎn)，其在地圖上具有準(zhǔn)確的地理位置信息和明確的地理屬性及含義。
[0013]上述的地圖定位的方法，其中，所述多個(gè)特征點(diǎn)Pi的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pi(Xi，yi)與所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt, Yt)為在同一移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系下的位置信息數(shù)據(jù)； [0014]其中，Xi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，Yi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)，Xt為所述移動(dòng)終端位置Pt在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，yt為所述移動(dòng)終端位置Pt在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)。
[0015]上述的地圖定位的方法，其中，所述M個(gè)特征點(diǎn)Pi (i=l、2、3……M-1或M)分別與
所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt, Yt)的距離Si = ^x1-Xt)2+(Y1-Yt)2，計(jì)算出距離值Si最小的N個(gè)特征點(diǎn)Pj (j=l、2、3……N-1或N)；
[0016]其中，Si為數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在參考坐標(biāo)系上與所述移動(dòng)終端位置Pt的距離。
[0017]上述的地圖定位的方法，其中，距離所述移動(dòng)終端位置Pt最小的N個(gè)特征點(diǎn)Pj包含有不在同一直線上的三個(gè)特征點(diǎn)。
[0018]上述的地圖定位的方法，其中，所述實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)為經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、無(wú)線通信基站信息數(shù)據(jù)和/或W1-Fi站點(diǎn)信息數(shù)據(jù)。
[0019]上述的地圖定位的方法，其中，距離所述移動(dòng)終端位置Pt最近的特征點(diǎn)Pj的個(gè)數(shù)N至少為4個(gè)(N<4)，且小于等于選取的特征點(diǎn)Pi的個(gè)數(shù)M (M<N)。
[0020]上述的地圖定位的方法，其中，根據(jù)所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj(Xj, Yj)和所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt, yt)建立擬合關(guān)系式:
[0021 ] kx—fj (xt? X1, X2......xn)，ky—f2 (yt? yi? 12......Yn);
[0022]根據(jù)上述擬合關(guān)系式和所述多個(gè)(N)特征點(diǎn)Pj的像素信息數(shù)據(jù)Pj (pXj，pyj)，得出所述移動(dòng)終端位置Pt的像素信息數(shù)據(jù)Pt (pxt, pyt):
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種任意變形地圖定位的方法，應(yīng)用于移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)定位，其特征在于， 于所述移動(dòng)終端的一地圖上設(shè)置像素坐標(biāo)系，選取M個(gè)特征點(diǎn)Pi(i=l、2、3......M-1或M)，并建立該M個(gè)特征點(diǎn)Pi的數(shù)據(jù)庫(kù)；其中，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括所述M個(gè)特征點(diǎn)Pi的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pi (Xi，yi)和位于所述地圖上的像素信息數(shù)據(jù)Pi (PXiiPyi); 獲取并根據(jù)所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt，yt)，遍歷搜索距離所述移動(dòng)終端位置Pt最近的N個(gè)特征點(diǎn)Pj (j=l、2、3……N-1或N)，并調(diào)取所述數(shù)據(jù)庫(kù)中距離所述移動(dòng)終端位置Pt最小的N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj (Xj，yj)和像素信息數(shù)據(jù) Pj Cpxj, P Yj)； 根據(jù)所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj (Xj, yp和所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt，yt)建立擬合比例關(guān)系，并根據(jù)該擬合比例關(guān)系和所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的像素信息數(shù)據(jù)Pj (pXj，pyP計(jì)算出所述移動(dòng)終端位置Pt位于所述地圖上的像素信息數(shù)據(jù) Pt (pxt，pyt)； 將所述移動(dòng)終端位置Pt的像素信息數(shù)據(jù)Pt (pxt, pyt)繪制到所述地圖上進(jìn)行顯示； 其中，Pxi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在像素坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，Pyi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在像素坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)，pxt為所述移動(dòng)終端位置Pt在像素坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo),pyt為所述移動(dòng)終端位置Pt在像素坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖定位的方法，其特征在于，所述地圖為不包含有地理參考系地圖如手繪地圖或不規(guī)則任意變形地圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖定位的方法，其特征在于，于所述移動(dòng)終端的一地圖上設(shè)置像素坐標(biāo)系，選取的特征點(diǎn)Pi個(gè)數(shù)M至少為4個(gè)(M≥4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖定位的方法，其特征在于，所述特征點(diǎn)Pi為反映地物類型或區(qū)域地理分布特點(diǎn)的點(diǎn)，其在地圖上具有準(zhǔn)確的地理位置信息和明確的地理屬性及含義。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖定位的方法，其特征在于，所述多個(gè)特征點(diǎn)Pi的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pi (Xi，yi)與所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt，yt)為在同一移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系下的位置信息數(shù)據(jù)； 其中，Xi為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，Ii為所述數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)，xt為所述移動(dòng)終端位置Pt在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系X軸的坐標(biāo)，yt為所述移動(dòng)終端位置Pt在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系Y軸的坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地圖定位的方法，其特征在于，所述M個(gè)特征點(diǎn)Pi(i=l、2、3……M-1或M)分別與所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt, yt)的距離S1 = (x, -xt)2 +(y, -yt)2，計(jì)算出距尚值 Si 最小的 N 個(gè)特征點(diǎn) Pj (j=l、2、3......N-1 或 N); 其中，Si為數(shù)據(jù)庫(kù)中第i點(diǎn)在參考坐標(biāo)系上與所述移動(dòng)終端位置Pt的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的地圖定位的方法，其特征在于，距離所述移動(dòng)終端位置Pt最小的N個(gè)特征點(diǎn)Pj包含有不在同一直線上的三個(gè)特征點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地圖定位的方法，其特征在于，所述實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)為經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、無(wú)線通信基站信息數(shù)據(jù)和/或W1-Fi站點(diǎn)信息數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地圖定位的方法，其特征在于，距離所述移動(dòng)終端位置Pt最近的特征點(diǎn)Pj的個(gè)數(shù)N至少為4個(gè)(N≥4)，且小于等于選取的特征點(diǎn)Pi的個(gè)數(shù)M(M≥N)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地圖定位的方法，其特征在于，根據(jù)所述N個(gè)特征點(diǎn)Pj的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pj Cxj, Yj)和所述移動(dòng)終端位置Pt的實(shí)際位置信息數(shù)據(jù)Pt (xt, yt)建立擬合關(guān)系式: kx_fI (xt? χι? χ2......xn), ky—f2 (ytj yi，J2......yn); 根據(jù)上述擬合關(guān)系式和所述多個(gè)(N)特征點(diǎn)Pj的像素信息數(shù)據(jù)Pj (pXj，pyj)，得出所述移動(dòng)終端位置Pt的像素信息數(shù)據(jù)Pt (pxt, pyt):
pxt=f3 (kx, px1； px2......pxN), pyt=f4 (ky, py1； py2......pyN)； 其中，kx為所述移動(dòng)終端位置Pt相對(duì)于最近的N個(gè)點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系X軸的擬合系數(shù)，ky為所述移動(dòng)終端位置Pt相對(duì)于最近的N個(gè)點(diǎn)在移動(dòng)定位參考坐標(biāo)系Y軸的擬合系數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103577484SQ201210279018
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】劉美蘭, 吳玨, 呂艷紅, 姚銀銀, 陸愛(ài)軍, 毛智俊 申請(qǐng)人:上海市測(cè)繪院