一种停车场导航系统

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一种停车场导航系统\n【技术领域】\n[0001] 本发明涉及车辆导航领域，尤其涉及一种停车场导航系统。\n【背景技术】\n[0002] 现有技术中，随着现代通信技术和无线网络的快速发展，有越来越多的场合需要基于位置的服务，人们对定位与导航的需求日益增大。目前，公知的室外导航(如GPS)技术已经成熟，但是，因GPS(Global Positioning System，全球定位系统)无法在室内正常工作，所以GPS技术不能有效地被利用到室内。\n[0003] 迄今为止，欧航局通过加速器、螺旋仪传感器、本地无线局域网以及相关建筑的电脑数据模型研究出的室内导航系统不够轻便，投入成本较大，不具有普及性和便利性。\n[0004] 对谷歌地图而言，70％的定位服务都是通过Wi-Fi(能够将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术)定位来实现的，但因Wi-Fi因素影响定位的精度而有待于完善。\n[0005] 有一项专利号为“CN101984643A”的中国专利，公开了“一种具备室内导航功能的移动终端及室内导航方法”，该方法是根据移动终端行进的距离、方向信息和大气压力信息，得出移动终端在室内的三维立体位置信息从而实现室内立体导航，但随着楼层的高低，大气压力的变化会影响导航的准确性。\n[0006] RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是结合天线、标签和解读器来识别教据的，但设计成本较高，易受金属材料、水等物质的影响而导致识别失败或识别错误；近场通信(NFC)通过芯片、天线和一些软件的组合，能实现10厘米范围内的电子身份识别或数据传输，但是它的数据传输率较低，且应用设备必须具备NFC芯片，故这种方式具有一定的局限性，因而并未完全普及。\n[0007] 百度地图等第三方地图提供商新增了室内地图的功能，只能显示室内平面的信息，无法为用户提供更多的位置服务和导航服务。\n[0008] 由此可见，室外定位系统和无线电波等技术应用于室内导航将面临导航精度的问题，室外导航的误差是室内导航应用所不能接受的；其次，基于Wi-Fi热点和基站所设计的室内导航系统的稳定性和准确性有待提高；\n[0009] 因此，目前本领域比较重要的问题是：如何改进室内定位的方法，如何研发出易于实施的室内导航系统。\n[0010] 参考文件：Nils J.Nilsson著，郑扣根，庄越挺译，人工智能[M].北京：机械工业出版社，2000：86～88页(该文件中详细记载了当前位置的位置信息和目标位置的位置信息得到当前位置到目标位置的导航路径的导航算法)\n【发明内容】\n[0011] 本发明的发明目的在于克服了现有技术中室内导航准确率较低、系统搭建复杂性较高、用户体验较差的缺陷。\n[0012] 本发明解决现有技术问题所采用的的技术方案是构造一种停车场导航系统，所述系统包括：\n[0013] 车载摄像设备、车载处理设备以及后台服务器，其中，\n[0014] 所述车载摄像设备至少包括设置于车辆前端的第一摄像头以及第二摄像头，其中，所述第一摄像头与所述第二摄像头按预设角度关系分别安设在车辆前端的左右两侧，当车辆驶入停车场时，所述第一摄像头与所述第二摄像头分别用于拍摄贴设于停车场内各个梁柱或墙壁之上的二维码标识；\n[0015] 所述车载处理设备包括图像处理模块、中央处理模块、车载通信模块、存储模块以及图像显示模块，其中，\n[0016] 所述图像处理模块用于接收所述第一摄像头与所述第二摄像头摄取的第一图像数据以及第二图像数据，其中，所述第一图像数据或所述第二图像数据分别包括二维码信息以及二维码标识外框形变信息；还用于对摄取的所述第一图像数据和第二图像数据进行分析处理，在所述第一图像数据和第二图像数据中提取出所述二维码信息后将其输出到所述车载通信模块；\n[0017] 所述车载通信模块用于将所述二维码信息发送至所述后台服务器进行匹配处理，当匹配成功后，所述后台服务器向所述车辆返回与所述二维码信息一一对应的位置标志码，所述车载通信模块接收所述位置标志码，并将所述位置标志码发送至中央处理模块；\n[0018] 所述中央处理模块用于根据所述位置标志码计算得到地理坐标，并根据所述二维码标识外框形变信息计算得到地理方位后，所述中央处理模块根据所述地理坐标与所述地理方位计算得到车辆所处位置的地理位置字符串；还用于在所述存储模块内调取停车场的三维地图数据，并在所述三维地图数据中加入所述地理位置字符串；\n[0019] 所述图像处理模块还用于对加入所述地理位置字符串的所述三维地图数据进行更新处理；\n[0020] 所述图像显示模块用于根据所述更新后的三维地图数据显示车辆在停车场内的导航图像信息。\n[0021] 优选地，所述第一摄像头与所述第二摄像头还用于当车辆在停车场内行驶时，拍摄停车场内的空间图像，并将摄录的空间图像信息流实时传送至所述图像处理模块；\n[0022] 所述图像处理模块还用于在所述图像处理模块接收到所述图像信息流后，调用预设的空车位分析函数，并通过所述空车位分析函数对所述图像信息流进行分析处理；\n[0023] 所述中央处理模块还用于根据所述图像处理模块提供的分析处理结果，判断是否存在空车位，若存在空车位，则在所述图像信息流中提取与所述空车位距离最近的二维码信息，并根据所述距离最近的二维码信息确定与其一一对应的位置标志码，同时，根据所述位置标志码在所述三维地图数据中予以标记。\n[0024] 优选地，所述后台服务器包括数据库模块、后台通信模块以及后台处理模块；\n[0025] 所述中央处理模块还用于，在所述图像信息流中提取出与所述空车位距离最近的二维码信息后，控制所述车载通信模块将所述二维码信息发送至所述后台通信模块；\n[0026] 所述后台处理模块用于，控制所述后台通信模块将接收到的二维码信息与所述数据库模块中存储的导航地图源数据做匹配，当匹配到与所述二维码信息一一对应的地理位置时，在所述导航地图源数据中加入所述匹配的地理位置的空位标识字符串；\n[0027] 所述后台通信模块用于，按预设的第一周期向与所述后台服务器保持通信连接的车辆广播所述匹配的地理位置的空位标识字符串。\n[0028] 优选地，所述车载通信模块还用于，当驶入停车场内的车辆在行车找车位时，按预设的第二周期接收来自所述后台通信模块广播的所述空位标识字符串，同时，所述中央处理模块用于将所述空位标识字符串加入正在找车位的车辆的所述导航图像信息中。\n[0029] 优选地，所述后台处理模块还用于，为驶入停车场内的车辆分配相对应的数据上传优先级，所述车载通信模块按所述数据上传优先级上传空车位的位置标识码。\n[0030] 优选地，所述中央处理模块还用于当车辆找到空车位时，控制车辆泊入所述空车位，当完成泊入操作时，控制车辆熄火并开启车辆制动；所述中央处理模块还用于控制所述车载通迅模块向所述后台服务器发送泊车处的二维码信息，所述后台服务器根据接收到的二维码信息在所述导航地图源数据中更新空车位信息。\n[0031] 优选地，还包括移动终端，所述移动终端包括移动通信模块、移动处理模块以及移动存储模块，其中，\n[0032] 所述移动处理模块用于，在车主离开车辆时，控制所述移动通信模块与所述车载通信模块建立通信连接，并通过所述移动通信模块获取泊车位置信息，或者，控制所述移动通信模块与所述后台通信模块建立通信连接，并通过所述移动通信模块获取所述泊车位置信息；\n[0033] 所述移动通信模块还用于，与所述后台通信模块建立通信连接，获取所述导航地图源数据；\n[0034] 所述移动处理模块还用于，将所述泊车位置信息与所述导航地图源数据信息整合为寻车信息；\n[0035] 所述移动存储模块用于存储所述寻车信息。\n[0036] 优选地，所述移动处理模块还用于，在车主返回停车场寻车时，调用所述寻车信息，并根据所述寻车信息以及所处的位置信息生成寻车导航信息，其中，所述寻车导航信息包括初始寻车路线。\n[0037] 优选地，所述移动终端还包括移动摄像头和移动图像处理模块，其中，[0038] 所述移动摄像头用于在车主按照所述寻车路线寻车时，实时摄录前方的停车场梁柱或墙壁上的二维码信息以及二维码标识外框形变信息；\n[0039] 所述移动图像处理模块用于对二维码信息以及二维码标识外框形变信息进行处理，并交由所述移动处理模块与所述移动通信模块计算得出车主当前所在的位置，根据车主当前所在的位置以及所述初始寻车路线生成实时寻车路线；\n[0040] 或者，所述移动摄像头焦距可变，所述移动摄像头用于确定所述移动终端与停车场梁柱或墙壁之间的方位关系以及距离关系，所述移动处理模块根据所述方位关系以及所述距离关系确定车主当前所在的位置，并结合所述移动终端内置的指南针规划所述寻车路线。\n[0041] 优选地，所述中央处理模块还用于当车辆找到空车位时，控制车辆泊入所述空车位，当完成泊入操作时，控制车辆熄火并开启车辆制动；控制所述车载通信模块向所述后台服务器发送与所述泊车位一一对应的泊车位置空消息，所述后台服务器根据所述泊车位置空消息更新所述数据库模块内存储的空车位信息以及所述导航地图源数据。\n[0042] 实施本发明，首先，通过摄像头拍摄贴设于停车场内各个梁柱或墙壁之上的二维码标识，同时，根据二维码标识外框形变信息计算得到地理方位；然后根据地理坐标与地理方位计算得到车辆所处位置的地理位置字符串；最后，在三维地图数据中加入地理位置字符串，更新三维地图数据，并以此显示车辆在停车场内的导航图像信息，实现车辆在停车场的室内导航操作。当车辆进入或者打算进入停车场时，依据本方案协助车主寻找泊车空位，在车辆打算驶离停车场时，亦可依据本方案协助车主实现寻车找车。\n[0043] 本发明采用二维码标识特征与二维码标识形变特征相结合的方式，确定车辆在停车场内的实时位置，准确度高，可应对多种适应场景。\n[0044] 【说明书附图】\n[0045] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：\n[0046] 图1是本发明较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图；\n[0047] 图2是本发明另一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图；\n[0048] 图3是本发明又一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n[0049] 图4是本发明另一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n【具体实施方式】\n[0050] 如图1所示是本发明较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n[0051] 本系统包括：车载摄像设备100、车载处理设备200以及后台服务器300，其中：\n[0052] 车载摄像设备100至少包括设置于车辆前端的第一摄像头110以及第二摄像头\n120，其中，第一摄像头110与第二摄像头120按预设角度关系分别安设在车辆前端的左右两侧。例如，该预设角度可以是两摄像头张角120度，即保证两摄像头的摄录范围能够覆盖到车辆正前方的视野，同时，还能该视野范围的基础上向两侧有所延伸，以保证有足够的摄录视野范围。\n[0053] 车载处理设备200包括图像处理模块210、中央处理模块220、车载通信模块230、存储模块240以及图像显示模块250。\n[0054] 具体的实施过程如下所述：\n[0055] 当车辆驶入停车场时，第一摄像头110与第二摄像头120分别用于拍摄贴设于停车场内各个梁柱或墙壁之上的二维码标识。可以理解，该车载摄像设备100至少包括左右两个摄像头，同时，还可以利用车辆自带的行车记录仪的摄像头。\n[0056] 本系统的图像处理模块210接收所述第一摄像头110与第二摄像头120摄取的第一图像数据以及第二图像数据，其中，第一图像数据或第二图像数据分别包括二维码信息以及二维码标识外框形变信息。可以理解，该形变信息包含边框的几何形变和边框的比例形变。\n[0057] 本系统的图像处理模块210还用于对摄取图像数据进行分析处理。首先，在图像数据中提取出所述二维码信息，然后，通过车载通信模块230将二维码信息发送至后台服务器\n300进行匹配处理，当匹配成功后，后台服务器300向车辆返回与所述二维码信息一一对应的位置标志码，最后，车载通信模块230接收该位置标志码，并将该位置标志码发送至中央处理模块220。\n[0058] 本系统的中央处理模块220根据上述位置标志码计算得到地理坐标，并根据上述二维码标识外框形变信息计算得到地理方位，同时，中央处理模块220根据所述地理坐标与所述地理方位计算得到车辆所处位置的地理位置字符串。\n[0059] 当中央处理模块220完成上述计算操作后，该中央处理模块220在所述存储模块\n240内调取停车场的三维地图数据，并在该三维地图数据中加入上述计算得到的地理位置字符串。\n[0060] 本系统的图像处理模块210将对加入所述地理位置字符串的所述三维地图数据进行更新处理。\n[0061] 当图像处理模块210完成对上述三维地图数据进行更新处理操作后，图像显示模块250再根据所述更新后的三维地图数据显示车辆在停车场内的导航图像信息。\n[0062] 进一步地，当车辆在停车场内行驶时，上述第一摄像头110与第二摄像头120拍摄停车场内的空间图像，并将摄录的空间图像信息流实时传送至所述图像处理模块210。在所述图像处理模块210接收到所述图像信息流后，调用预设的空车位分析函数，并通过所述空车位分析函数对所述图像信息流进行分析处理。可以理解，利用特定的图像分析函数过滤得到所需目标图像属于现有技术手段，在此不必赘述。\n[0063] 当图像处理模块210得到分析处理结果时，中央处理模块220根据图像处理模块\n210提供的分析处理结果，判断是否存在空车位，若存在空车位，则在所述图像信息流中提取与所述空车位距离最近的二维码信息，并根据所述距离最近的二维码信息确定与其一一对应的位置标志码，同时，根据所述位置标志码在所述三维地图数据中予以标记。\n[0064] 如图2所示是本发明另一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n[0065] 在上述实施例的基础上，该后台服务器300包括数据库模块310、后台通信模块320以及后台处理模块330。其中：\n[0066] 中央处理模块220在所述图像信息流中提取出与所述空车位距离最近的二维码信息后，控制所述车载通信模块230将所述二维码信息发送至所述后台通信模块320。\n[0067] 后台处理模块330接收到上述二维码信息后，控制上述后台通信模块320将接收到的二维码信息与所述数据库模块310中存储的导航地图源数据做匹配，当匹配到与所述二维码信息一一对应的地理位置时，在所述导航地图源数据中加入所述地理位置的空位标识字符串。\n[0068] 后台通信模块320按预设的第一周期向与所述后台服务器300保持通信连接的车辆广播所述空位标识字符串。可以理解，当车辆驶入该停车场时，该车辆按本系统的实施过程实施图像数据处理操作，同时，还会有其他车辆进入或者打算进入该停车场，也会有其他车辆准备离开该停车场，此时，后台服务器300将会对上述有服务需求的车辆广播上述空位标识字符串。\n[0069] 进一步地，上述车载通信模块230还用于，当驶入停车场内的车辆在行车找车位时，按预设的第二周期接收来自所述后台通信模块320广播的所述空位标识字符串，同时，所述中央处理模块220用于将所述空位标识字符串加入正在找车位的车辆的所述导航图像信息中。\n[0070] 进一步地，上述后台处理模块330还用于，为驶入停车场内的车辆分配相对应的数据上传优先级，所述车载通信模块230按所述数据上传优先级上传空车位的位置标识码。\n[0071] 当车辆找到空车位，并泊入所述空车位时，上述中央处理模块220控制所述车载通迅模块向所述后台服务器300发送泊车处的二维码信息，当完成泊入操作时，中央处理模块\n220控制车辆熄火并开启车辆制动，所述后台服务器300根据接收到的二维码信息在所述导航地图源数据中更新空车位信息。\n[0072] 如图3所示是本发明又一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n[0073] 在如图2所示的实施例的基础上，本实施例的系统还包括移动终端400，该移动终端400包括移动通信模块410、移动处理模块420以及移动存储模块430，其中：\n[0074] 在车主离开车辆时，移动处理模块420控制所述移动通信模块410与所述车载通信模块230建立通信连接，并通过所述移动通信模块410获取泊车位置信息，或者，控制所述移动通信模块410与所述后台通信模块320建立通信连接，并通过所述移动通信模块410获取所述泊车位置信息。\n[0075] 首先，当移动通信模块410与所述后台通信模块320建立通信连接后，移动通信模块410获取所述导航地图源数据。\n[0076] 然后，当移动通信模块410获取到上述导航地图源数据后，该移动处理模块420将所述泊车位置信息与所述导航地图源数据信息整合为寻车信息。\n[0077] 最后，由移动存储模块430存储上述寻车信息。\n[0078] 更进一步地，移动处理模块420还用于，在车主返回停车场寻车时，调用所述寻车信息，并根据所述寻车信息以及所处的位置信息生成寻车导航信息，其中，所述寻车导航信息包括初始寻车路线。\n[0079] 如图4所示是本发明另一较佳实施例提供的停车场导航系统结构框图。\n[0080] 在图3示出的实施例的基础上，本实施例的移动终端400还包括移动摄像头440和移动图像处理模块450，其中：\n[0081] 移动摄像头440用于在车主按照所述寻车路线寻车时，实时摄录前方的停车场梁柱或墙壁上的二维码信息以及二维码标识外框形变信息。\n[0082] 移动图像处理模块450用于对二维码信息以及二维码标识外框形变信息进行处理，并交由所述移动处理模块420与所述移动通信模块410计算得出车主当前所在的位置，根据车主当前所在的位置以及所述初始寻车路线生成实时寻车路线。\n[0083] 或者，所述移动摄像头440焦距可变，所述移动摄像头440用于确定所述移动终端\n400与停车场梁柱或墙壁之间的方位关系以及距离关系，所述移动处理模块420根据所述方位关系以及所述距离关系确定车主当前所在的位置，并结合所述移动终端400内置的指南针规划所述寻车路线。\n[0084] 进一步地，中央处理模块220还用于，当探测到车主离开泊车位时，控制车辆熄火并开启车辆制动，同时，控制所述车载通信模块230向所述后台服务器300发送与所述泊车位一一对应的泊车位置空消息，所述后台服务器300根据所述泊车位置空消息更新所述数据库模块310内存储的空车位信息以及所述导航地图源数据。\n[0085] 通过以上详细的实施例的阐述和说明，本领域的普通技术人员都能够根据上述的实施例理解到本发明的思想从而做出一些简单的变形和改进，但是无论怎么样变形和改进，只要其变形和改进的技术方案在本发明的构思范围内，均应该受到本发明的保护。