[发明专利]视觉定位数字地图AR导航系统和方法

权利要求书

1.视觉定位数字地图AR导航系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数字地图生成模块、分析模块、导航模块和显示模块；

数据采集模块，用于采集待导航区域的数据，并进行计算，得到待导航区域的数据，将得到的待导航区域的数据发送到所述数字地图生成模块；

其中，所述数据采集模块包括采集单元、计算单元和存储单元，所述采集单元用于采集待导航区域的所用物体的三维空间坐标数据和图像数据，将采集的三维空间坐标数据和图像数据发送到所述计算单元，所述计算单元用于接收所述采集单元发送的所用物体的三维空间坐标数据和图像数据，并进行计算，得到所用物体在待导航区域的三维空间坐标数据，将三维空间坐标数据和图像数据发送到所述存储单元进行存储，并发送到数字地图生成模块；

数字地图生成模块，用于接收所述数据采集模块发送的待导航区域的数据，根据待导航区域的数据构建与待导航区域对应的虚拟待导航区域数据，还用于对虚拟待导航区域内物体进行映射，得到数字地图数据，将数字地图数据发送到所述分析模块；

其中，所述数字地图生成模块包括数字孪生单元、映射单元和输出端，所述数字孪生单元用于接收所述存储单元发送的三维空间坐标数据和图像数据，并根据三维空间坐标数据构建与待导航区域对应的虚拟待导航区域数据，所述映射单元用于将图像数据与虚拟待导航区域数据进行映射，得到的映射虚拟导航数据，还用于对图像数据进行分析，获得图像数据中所用物体的特征数据，将映射虚拟导航数据和所用物体的特征数据打包得到数字地图数据，将数字地图数据发送到所述输出端，所述输出端用于将数字地图数据发送到分析模块；

分析模块，用于接收所述数字地图生成模块发送的数字地图数据，采集待导航区域的图像数据进行分析定位，得到定位数据，将数字地图数据和定位数据发送到导航模块；

其中，所述分析模块包括接入端、缓存单元、图像获取单元、识别单元、分析单元和输出单元，所述接入端用于接收所述输出端发送的数字地图数据，所述缓存单元用于缓存数字地图数据，所述图像获取单元用于获取待导航区域的图像数据，所述识别单元用于采集所述缓存单元缓存的数字地图数据和采集图像获取单元获取待导航区域的图像数据，还用于对采集图像获取单元获取待导航区域的图像数据进行特征分析并与数字地图数据中的所用物体的特征数据进行比对，将比对结果发送到所述分析单元，所述分析单元用于接收所述识别单元发送的比对结果并对结果进行分析，根据识别的物体，得到当前所在的定位数据，将数字地图数据和定位数据发送到导航模块；

导航模块，用于接收所述分析模块发送的数字地图数据和定位数据，根据标定的终点位置坐标规划线路；

其中，导航模块包括数据获取单元、输入单元和线路获取单元和线路导出单元，所述数据获取单元用于接收所述分析模块发送的数字地图数据和定位数据，所述输入单元用于用户选择终点位置，所述线路获取单元用于根据所述输入单元输入的终点位置进行分析，获取导航线路数据，所述线路导出单元用于将导航线路数据导出到显示模块；

显示模块，用于接收所述导航模块发送的导航线路数据并进行显示。

2.如权利要求1所述的视觉定位数字地图AR导航系统，其特征在于，所述采集单元为3D深度相机。

3.如权利要求1所述的视觉定位数字地图AR导航系统，其特征在于，所述图像获取单元为摄像头。

4.视觉定位数字地图AR导航方法，应用于如权利要求1-3任一项所述的视觉定位数字地图AR导航系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，数据采集，采集单元采集待导航区域的所用物体的三维空间坐标数据和图像数据，将采集的三维空间坐标数据和图像数据发送到计算单元，计算单元接收采集单元发送的所用物体的三维空间坐标数据和图像数据，并进行计算，得到所用物体在待导航区域的三维空间坐标数据，将三维空间坐标数据和图像数据发送到存储单元进行存储，并发送到数字孪生单元；

S2，数据处理，数字孪生单元接收存储单元发送的三维空间坐标数据和图像数据，并根据三维空间坐标数据构建与待导航区域对应的虚拟待导航区域数据，映射单元将图像数据与虚拟待导航区域数据进行映射，得到的映射虚拟导航数据，还对图像数据进行分析，获得图像数据中所用物体的特征数据，将映射虚拟导航数据和所用物体的特征数据打包得到数字地图数据，将数字地图数据发送到输出端，输出端将数字地图数据发送到接入端；

S3，数据分析，接入端接收输出端发送的数字地图数据，缓存单元缓存数字地图数据，图像获取单元获取待导航区域的图像数据，识别单元采集缓存单元缓存的数字地图数据和采集图像获取单元获取待导航区域的图像数据，还对采集图像获取单元获取待导航区域的图像数据进行特征分析并与数字地图数据中的所用物体的特征数据进行比对，将比对结果发送到分析单元，分析单元接收识别单元发送的比对结果并对结果进行分析，根据识别的物体，得到当前所在的定位数据，将数字地图数据和定位数据发送到数据获取单元；

S4，获得导航路线，数据获取单元接收分析单元发送的数字地图数据和定位数据，输入单元用户选择终点位置，线路获取单元根据输入单元输入的终点位置进行分析，获取导航线路数据，线路导出单元将导航线路数据导出到显示模块。