虛擬網(wǎng)格即為目標(biāo)粗略位置。
[0033] 進(jìn)一步的，所述步驟4包括：
[0034] 步驟4. 1，獲得目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格的八鄰域虛擬網(wǎng)格，（Xp，yp)，p= 1，2,…，9為每個(gè)虛擬網(wǎng)格中屯、坐標(biāo)；
[0035] 步驟4. 2,將最佳匹配圖像與八鄰域網(wǎng)格中所拍攝的圖像一一進(jìn)行匹配，獲得匹配 點(diǎn)數(shù)Nunip;
[0036] 步驟4. 3,給目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格W及八鄰域網(wǎng)格分別賦權(quán)值Wp:
[0037]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1，將室內(nèi)地面劃分為多個(gè)正方形的虛擬網(wǎng)格； 步驟2,在每個(gè)虛擬網(wǎng)格中拍攝四幅圖像，將室內(nèi)所有虛擬網(wǎng)格中拍攝的圖像根據(jù)拍攝 方向的不同存為四類圖像，并對應(yīng)存儲(chǔ)每幅圖像的拍攝方向、所在的虛擬網(wǎng)格和虛擬網(wǎng)格 中心坐標(biāo)；對每幅圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，存儲(chǔ)每幅圖像對應(yīng)的SURF特征描述子；在每類圖 像中選出一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)圖像，將每類圖像的基準(zhǔn)圖像與對應(yīng)類中的圖像一一匹配，得到 匹配點(diǎn)數(shù)集合； 步驟3,目標(biāo)用戶使用手機(jī)拍攝待匹配圖像，并將待匹配圖像及拍攝的方向信息發(fā)送至 服務(wù)器，服務(wù)器保存滿足閾值要求的待匹配圖像，根據(jù)方向信息，確定步驟2中得到的與所 述方向信息一致方向的一類圖像為待搜索圖像；在待搜索圖像中搜索出待匹配圖像的最佳 匹配圖像，所述最佳匹配圖像拍攝時(shí)所在的虛擬網(wǎng)格為目標(biāo)粗略位置； 步驟4,將最佳待匹配圖像與其所在虛擬網(wǎng)格的八鄰域虛擬網(wǎng)格進(jìn)行匹配，獲得匹配點(diǎn) 數(shù)，給目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格以及八鄰域網(wǎng)格分別賦權(quán)值；根據(jù)所述權(quán)值計(jì)算目標(biāo) 用戶的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述步驟1 中，虛擬網(wǎng)格邊長a取50cm~70cm。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述步驟2具 體包括如下步驟： 步驟2. 1，采用帶有支架的攝像機(jī)在每個(gè)虛擬網(wǎng)格對應(yīng)的實(shí)際網(wǎng)格中，在四個(gè)方向上共 采集四幅圖像； 步驟2. 2,將采集的圖像根據(jù)拍攝方向的不同分為4類圖像進(jìn)行存儲(chǔ)；同時(shí)存儲(chǔ)每幅圖 像拍攝時(shí)的拍攝方向、所在的虛擬網(wǎng)格和虛擬網(wǎng)格中心坐標(biāo)； 步驟2. 3,采用SURF算子提取每幅圖像的特征點(diǎn)，并存儲(chǔ)每幅圖像對應(yīng)的SURF特征描 述子； 步驟2. 4,在每類圖像中選出一幅或多幅圖像作為該類圖像的基準(zhǔn)圖像； 步驟2. 5,將每類圖像的基準(zhǔn)圖像與該類圖像一一匹配，得到匹配點(diǎn)數(shù)集合，將該集合 內(nèi)的匹配點(diǎn)數(shù)從小到大排列得到集合base_Ni，i = 1，2, 3, 4。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述步驟3具 體包括如下步驟： 步驟3. 1，目標(biāo)用戶使用手機(jī)垂直于墻面-i拍攝待匹配圖像，i = 1，2, 3, 4 ; 步驟3. 2,將待匹配圖像與拍攝時(shí)刻的電子羅盤方向信息發(fā)送至服務(wù)器； 步驟3. 3,服務(wù)器采用SURF算子提取待匹配圖像的特征點(diǎn)，得到待匹配圖像的SURF特 征點(diǎn)數(shù)K ; 步驟3. 4,判斷SURF特征點(diǎn)數(shù)K是否大于設(shè)定閾值T，如果是，執(zhí)行步驟3. 5 ;反之，令i =i+Ι 或 i-1，i = 1，2, 3, 4,執(zhí)行步驟 3. 1 ; 步驟3. 5,根據(jù)步驟3. 2中所述的電子羅盤方向信息，確定第i類圖像為待搜索圖像； 步驟3. 6,在待搜索圖像中搜索出待匹配圖像的最佳匹配圖像，所述最佳匹配圖像拍攝 時(shí)所在的虛擬網(wǎng)格為目標(biāo)粗略位置。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述步驟 3. 6,在待搜索圖像中搜索出待匹配圖像的最佳匹配圖像，所述最佳匹配圖像拍攝時(shí)所在的 虛擬網(wǎng)格為目標(biāo)粗略位置，包括： 步驟3. 6. 1，已知待匹配圖像I，待搜索圖像為步驟3. 5中確定的第i類圖像Databasei, 初始化閾值T1= 0. 1 ; 步驟3. 6. 2,將待匹配圖像I與第i類圖像Databasei中的每個(gè)基準(zhǔn)圖像basel k匹配， 得到待匹配圖像與每個(gè)基準(zhǔn)圖像的匹配點(diǎn)數(shù)量Nk;將匹配點(diǎn)數(shù)量N k的最大值N _對應(yīng)的基 準(zhǔn)圖像作為最佳基準(zhǔn)圖像baselid; 步驟 3. 6. 3,計(jì)算區(qū)間[Key1, Key2]，其中，Key1= (I-T1)XNmaj^Key2= (1+T JXNmax; 步驟3. 6. 4,將步驟2得到的匹配點(diǎn)數(shù)集合按照匹配點(diǎn)數(shù)由小到大排列得到集合base_ Ni,在該集合中搜索KeyjPl Key2，找到與區(qū)間[KeypKey2]最接近的位置區(qū)間[POSpPos2]; 步驟3. 6. 5,搜索位置區(qū)間[p〇Sl，Pos2]內(nèi)每個(gè)匹配點(diǎn)數(shù)對應(yīng)的圖像，作為一個(gè)新的集 合 new_space ; 步驟3. 6. 6,待匹配圖像I與所述新的集合new_space中每個(gè)圖像基于SURF算子進(jìn)行 匹配，產(chǎn)生匹配點(diǎn)數(shù)集合match_N ; 步驟3. 6. 7,計(jì)算集合最大值match_Nmax，并將最大值match_Nmax對應(yīng)的圖像 作為最佳匹配圖像；最佳匹配圖像拍攝時(shí)所在的虛擬網(wǎng)格即為目標(biāo)粗略位置。
6.如權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述步驟4包 括： 步驟4. 1，獲得目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格的八鄰域虛擬網(wǎng)格，（Xp，yp)，p = 1，2,…，9為每個(gè)虛擬網(wǎng)格中心坐標(biāo)； 步驟4. 2,將最佳匹配圖像與八鄰域網(wǎng)格中所拍攝的圖像一一進(jìn)行匹配，獲得匹配點(diǎn)數(shù) Nump; 步驟4. 3,給目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格以及八鄰域網(wǎng)格分別賦權(quán)值wp:
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于手機(jī)圖像匹配的室內(nèi)定位方法：步驟1，將室內(nèi)地面劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)格；步驟2，在每個(gè)虛擬網(wǎng)格中拍攝四幅圖像，將室內(nèi)所有虛擬網(wǎng)格中拍攝的圖像根據(jù)拍攝方向的不同存為四類圖像；在每類圖像中選出一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)圖像，將每類圖像的基準(zhǔn)圖像與對應(yīng)類中的圖像一一匹配；步驟3，目標(biāo)用戶使用手機(jī)拍攝待匹配圖像，根據(jù)方向信息確定待搜索圖像；在待搜索圖像中搜索出待匹配圖像的最佳匹配圖像；步驟4，給目標(biāo)粗略位置對應(yīng)的虛擬網(wǎng)格以及八鄰域網(wǎng)格分別賦權(quán)值；根據(jù)所述權(quán)值計(jì)算目標(biāo)用戶的位置。本發(fā)明定位準(zhǔn)確，算法復(fù)雜度低，且無需在手機(jī)上安裝其他硬件，僅利用手機(jī)自身攝像頭即完成定位，成本低、可靠性高、通用性好。
【IPC分類】G06K9-64
【公開號】CN104866873
【申請?zhí)枴緾N201510169963
【發(fā)明人】趙祥模, 周經(jīng)美, 徐志剛, 程鑫, 張立成, 王潤民, 閔海根, 王振
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月10日