[发明专利]一种基于扫描标识码的室内定位导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及室内导航技术，具体涉及一种基于扫描标识码的室内定位导航方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展，室外导航技术已经非常成熟并且广泛地应用于人们的生活当中。室外GPS定位技术非常精准，但进入室内后，由于室内地理信息的复杂性和GPS信号衰减，GPS就无法用于导航了。在复杂的室内环境中，如庞大、复杂的大型购物中心，根据简单指示，人们想要立刻找到某个商家无疑是很困难的。这时候用户只需要启动室内导航软件，根据软件详细的提示，就可以顺利找到想要去的商铺和餐厅。

目前很成熟的室内导航技术有一下几种：

1.WIFI定位导航：在室内布置多个无线路由器，通过智能手机获取到周围各个无线路由器的信号强度及AP地址，利用信号衰减模型估算出智能手机距离各个无线路由器的距离，然后根据智能手机到周围路由器的距离画圆，其交点就是智能手机的位置，也就是人所在的位置，从而实现定位。在软件中用户选择目的地，软件根据用户的位置规划出路径，用户沿着路径走，就可以到达目的地。这种方法需要架设很多个无线路由器，实施难度大，成本高，此外，还会出现楼层定位不准，响应速度不高，最终导致导航失败。

2.蓝牙定位导航：采用低功耗的蓝牙传输方式，蓝牙模块仅需要纽扣电池就可以运行，不用布线。在室内场景中布建大量的蓝牙模块，数据库中存储每个蓝牙基站的坐标信息，云服务器中存储地图文件和定位算法，用户开启手机定位页面后，从云服务器获取地图、定位算法及相关蓝牙基站的坐标。手机每扫描到一组蓝牙基站，通过基站的信号强度算出距离每个基站的距离，并加入蓝牙基站的坐标数据，进行三角定位算法计算，将实时计算的位置在地图上显示，定位信息与软件规划的导航路径相结合就能够指引用户到达目的地。这种方式与WIFI定位方式类似，也需要在室内布建大量的蓝牙模块，后期还要为这些模块跟换纽扣电池，成本较高，维护困难。

3.超宽带室内定位导航：超宽带定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。超宽带通信通过发送和接收具有纳秒级的极窄脉冲来传输数据，虽然具有穿透力强、安全性高、精度高等特点，正因有这些特点，所以系统功耗较高，而且也需要事先布局，成本无法降低。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用智能移动设备的摄像头扫描标识码来进行室内定位导航的方法，通过本发明可用低成本实现准确的室内导航，指引用户快速、准确地到达目的地。

本发明的基于扫描标识码的室内定位导航方法，包括以下步骤：

1)采集固定场所室内的结构信息，绘制室内地图，建立完成室内场景模型；

2)依据制作好的室内地图和室内场景模型，并结合定位导航程序算法，开发出导航软件，将导航软件上传到云端服务器；

3)制作出室内的目标点所对应的标识码，并在实际的固定场所室内的目标点张贴或放置相应的标识码，目标点与标识码一一对应；

4)用户从云端服务器上下载导航软件并安装到智能移动设备上，智能移动设备设置有摄像头、电子罗盘和陀螺仪；

5)用户打开导航软件，通过导航软件调用智能移动设备的摄像头，将摄像头对准标识码进行扫描，导航软件识别到标识码，找到该标识码所对应的目标点和所处场景的地图，并显示出此时用户所处场景的地图，地图中实时显示用户的位置，并通过调用智能移动设备自带的电子罗盘及陀螺仪，得到用户的朝向，从而完成用户的精确定位；

6)用户选择目的地，开始进入导航，导航软件自动规划出导航路径并显示出导航路径；

7)导航软件提供三种导航方式：3D导航、文字导航和增强现实AR导航，用户进行选择导航方式；

8)进入相应的导航方式，在智能移动设备的屏幕上显示导航路径。

其中，在步骤2)中，标识码采用二维码或条形码。

在步骤6)中，导航软件自动规划出导航路径，包括以下步骤：

a)将室内地图中的可行走区域网格化，使得目标点，即放置标识码的位置，都位于网格节点上；

b)每一个目标点与其相邻的目标点，根据相距距离的不同而设置不同大小的权重值，距离越近，权重值越小，反之，距离越远，则权重值越大；

c)在用户选择目的地后，在网格化的室内地图中找到相应的目标点，通过计算比较当前所在位置的目标点至目的地所在目标点的所有可能路径的权重值之和，找到权重值之和最小的一条路径，此路径即为规划出的导航路径。