[发明专利]一种基于GPS和图像搜索技术的移动终端景物辨识系统

权利要求书

1.一种结合GPS和图像搜索技术的移动终端景物辨识系统，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建景点数据库，包括景点的GPS和图像特征；

(2)以B/S架构在移动客户端建立搜索平台，用户可选择本地图像或摄像头拍摄一幅景物图像作为输入上传检索，获取识别出的景点编号；

(3)根据景点编号查询数据库，将结果返回客户端。

2.根据权利要求1所述的移动终端景物辨识系统，其特征在于，所述步骤(1)，构建景点数据库的步骤为：

(1)为每个景点事先编号，预先采集景点的GPS位置坐标，构建景点的GPS数据库；

(2)预先拍摄景点的不同角度、不同时间段的图像。每个景点对应几十到几百张图像；

(3)获取景点的图像后，提取图像特征，构建景点的图像特征库；

(4)整个景点数据库由GPS数据和图像特征两部分构成，共用一个全局唯一的景点编号。

3.根据权利要求2所述的步骤(1)中，所述的景点编号采用固定长度的自然数，保证每个景点具有唯一的编号即可，所述采集景物GPS位置坐标的方法是：事先拿着一台标准的GPS设备到各个景点，依次记录下每个景点的经度和纬度，然后添加到GPS数据库中，也可以直接找测绘局或者旅游局部门申请相关数据。

4.根据权利要求2中所述的步骤(2)中，所述拍摄景物不同角度图像的方法为：调节相机焦距从最小到最大，每调一档，绕景物拍摄一圈。由于遮挡原因，部分景物只能拍摄到半圈或者更少，拍摄时尽量保证景点在图片中占据中心较大位置，所述不同时间段包括一天中的早上、中午和晚上，以及一年四季的春夏秋冬。

5.根据权利要求2中所述的步骤(3)中，提取的图像特征包括图像的局部形状和结构特征。

6.根据权利要求1中所述的步骤(2)中，所述检索过程，步骤为：

(1)通过移动终端的GPS设备获取当前的位置信息，将此位置信息上传到服务器上，在服务器端的GPS数据库中找出与当前位置距离在k公里范围内的所有景点及其对应的相近度。

(2)将本地或者拍摄的景物图像上传到服务器端，在服务器端提取图像特征，并在图像特征库中搜索与输入图像特征相似的图像，其中，图像特征库的范围，可以是某个城市、某个景区的图像特征库，或者是在(1)所得到的GPS位置周围的景点图像特征库，搜索出的每个相似图像都会有一个相似度，然后每个图像对自己所对应的景点按照相似度进行投票，找出投票数最多的前n个景点。

(3)将GPS数据库返回的景点结果与图像搜索返回的景点结果做投票取交集，取最大投票数对应的景点编号作为最终的检索结果返回。

7.根据权利要求6中所述的步骤(1)中，所述找出距离在k公里范围内的所有景点的方法为：根据上传的GPS坐标经纬度与数据库里存储的景点GPS坐标经纬度计算实际距离，距离满足阈值k的景点则记录其编号，k默认取2，如果景点个数太少则增大k以保证至少有一个景点被记录，所述景点的相近度与距离成反比，距离越小，相近度越高，距离越大，相近度越低。

8.根据权利要求6中所述的步骤(2)中，所述图像特征提取方法采用与权利要求5中相同的提取算法，搜索相似图像的方法为计算输入特征与图像库中存放的图像特征向量之间的距离，距离小于设定阈值时认为两者相似，距离越小，相似度越高；距离越大，相似度越低，搜索出的每个相似图像在特征库中都有自己对应的景点编号，同一景点编号可能会有多张图像被搜索出，各个相似图像根据其相似度进行投票，投票的方法为：直接将具有相同景点编号的图像的相似度进行累加，投票完后将景点按照相似度从大到小排列，取前n个景点编号作为候选的相似景点。

9.根据权利要求6中所述的步骤(3)中，所述取交集的方法为：用GPS返回结果和图像搜索相似结果根据各自的相似度对其对应的景点编号进行投票，投票的方法与权利要求6中所述步骤(2)中的投票类似，不同的是，考虑到这两种类型的结果本身的可靠性不一样，对每种类型赋予了一个权重，投票时各个结果的相似度需乘以其所属类型对应的权重，再进行累加，交集的结果可能会有多个，取累加值最大的结果作为最终结果，当移动终端获取的-GPS信息很不可靠甚至获取不到GPS信息的情况下，投票取交集的方法则退化成直接基于图像搜索返回的结果。

10.根据权利要求1中所述的步骤(3)中，所述返回给移动客户端的检索结果包含一幅库中事先存好的景物标准图像及该景物对应的文字介绍，标准图像一般为光照条件较好的景物的正面图，文字介绍主要包括景点的名称、来历、人文背景、民间故事等。