景点定位方法及其定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种景点定位的方法。该方法包括以下步骤：提供光学成像仪；使用光学成像仪拍摄图像；获取光学成像仪的位置及方向；在图像中识别景点的至少一个座标；在数字高程模型中映射出光学成像仪的位置和景点的座标；和通过在数字高程模型中投射至少一条从所述光学成像仪的位置指向所述景点的所述座标的路径，从而确定所述景点的地理位置。本发明专利技术还公开了一种应用上述方法的景点定位系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种景点(pointofinterest,POI)定位方法及其定位系统，尤其是，涉及一种利用单一光学成像仪的景点定位方法和定位系统。
技术介绍
现时的智慧监控系统只能探测事件的发生而不能准确地标示出发生事件的地理位置。针对上述技术问题，其中一个可行的解决方案是预先以人工输入被监控地区的地理资讯和相关监控设备的地理位置。但这种系统并不能提供景点或感兴趣物件的准确地理位置。另一个解决方案是使用多个成像仪去标示出发生事件的地理位置。这种系统的解像度取决于所述成像仪之间的距离。为了提供准确的地理位置，这种系统的一般笨重，尤其是，当景点远离系统的情况。这种系统的另一个限制是需要经常进行保养，因为相关的机械误差会随时间而累积。
技术实现思路
根据上述背景，本专利技术的主要目的在于提供另一种景点的定位方法及其相关的定位系统。本专利技术在一方面是一种景点定位的方法。该方法包括以下步骤：提供光学成像仪；使用所述光学成像仪拍摄图像；获取所述光学成像仪的位置及方向；在所述图像中识别所述景点的至少一个二维平面座标；在数字高程模型中映射出所述光学成像仪的位置和所述景点的所述二维平面座标；和通过在数字高程模型中投射至少一条从所述光学成像仪的位置指向所述景点的所述二维平面座标的路径，从而确定所述景点的地理位置。本专利技术其中一个实施例中，该确定所述景点的地理位置的步骤还包括以下反覆运算步骤：向远离光学成像仪的方向延长所述路径；和确定所述路径有否与所述数字高程模型中的任何表面发生碰撞。所述的反覆运算步骤当(1)确定所述路径和所述数字高程模型之间的碰撞表面，或(2)所述路径延长超过一个预设值时终止。在一个实施例中，所述预设值是所述光学成像仪的有效范围。在另一实施例中，该景点定位方法还包括以下步骤：在一个预定的角度内，连续旋转和倾斜所述光学成像仪，并同时拍摄所述图像。在另一实施例中，该景点定位方法还包括生成所述数字高程模型的步骤。该数字高程模型的生成首先需要提供包括多个点的点云。然后，所述的点会连在一起，从而生成地形表面的三维模型。在一个实施例中，所述每一个点相对应某特定纬度和经度的地形表面的高度。本专利技术另一方面是一种景点定位的系统。该系统包括用于拍摄包括所述景点的图像的光学成像仪；连接并左右旋转和上下倾斜所述光学成像仪的可移动平台；连接到所述光学成像仪和所述可移动平台的微处理器；和连接到所述微处理器的非临时性电脑可读存储介质。在一个实施例中，所述非临时性电脑可读存储介质编有电脑可读指令用于使所述微处理器执行以上景点定位方法的步骤。在一实施例中，所述光学成像仪是捕获热分布的红外线成像仪。另一实施例中，该系统还包括透雾探测器。所述透雾探测器包括高动态范围成像仪；和连接到所述高动态范围成像仪并过滤可见光谱的第一光学滤镜装置。另一实施例中，该系统还包括连接到所述微处理器的传感装置。所述传感装置被配置为侦测所述光学成像仪的所述位置及所述方向，及把所述光学成像仪的所述位置及所述方向传送至所述微处理器。在一个实施例中，所述传感装置传感装置还包括用于侦测所述光学成像仪的所述位置的全球定位系统接收器和用于侦测所述光学成像仪的所述方向的姿态方向参考系统(AHRS)。本专利技术另一方面是一种编有电脑可读指令，并执行以下步骤的非临时性电脑可读存储介质，所述步骤包括：使用所述光学成像仪拍摄图像；获取所述光学成像仪的位置及方向；在所述图像中识别所述景点的至少一个二维平面座标；在数字高程模型中映射出所述光学成像仪的位置和所述景点的所述二维平面座标；和通过在数字高程模型中投射至少一条从所述光学成像仪的位置指向所述景点的所述二维平面座标的路径，从而确定所述景点的地理位置。本专利技术有很多好处。相对于现有的监测系统，本专利技术只需使用单一光学成像仪。因此，本专利技术相对于其他现有的系统，体积更少，而且更符合成本效益。本专利技术的另一个好处是可移动平台的机械误差并不会影响系统的准确度，其原因是(1)定位演算法是在数字高程模型中进行；和(2)上述的系统包括多个被配置为反馈光学成像仪的位置及方向的传感装置。附图说明图1为本专利技术一个特定实施例中，景点定位方法的流程图。图2显示在数字高程模型中的路径，并说明本专利技术一个特定实施例中的景点定位演算法。图3为本专利技术一个特定实施例中，景点定位设备的示意图。图4为本专利技术一个特定实施例中，森林火灾定位设备的示意图。具体实施方式这里和在权利要求中所使用的“包括”是指包括下列元件，但不排除其他的组件。如图1所示，本专利技术在一方面是一种景点定位方法。在步骤20中，使用光学成像仪30拍摄包括景点的图像。然后在步骤22中，光学成像仪30在拍摄图像时的位置及方向会被获取。在步骤24中，图像中的景点会被选择出来，而识别出所述景点在图像中的至少一个座标。在一实施例中，景点的座标是笛卡儿座标系中二维座标(则X座标和Y座标)。在一特定实施例中，在笛卡儿座标系中的一点会对应图像中的一个图元。在另一特定实施例中，在笛卡儿座标系中的一点会对应图像中的多个图元。用一点对应图像中的多个图元可减少本方法的运算需求。在步骤26中，光学成像仪30的位置及方向和在步骤24中识别出的景点的座标会映射到数字高程模型中。在一实施例中，数字高程模型代表地球的地形。而光学成像仪30的位置则由地理座标表示，地理座标包括经度，纬度和海拔高度。在一实施例中，光学成像仪30的位置是通过全球定位系统来获取的。在另一实施例中，光学成像仪30的位置座标是经人手输入的。景点的座标是根据视场和在光学成像仪30拍摄图像时的位置及方向之间的关系来识别的。在一实施例中，光学成像仪30的方向是由姿态方向参考系统(AHRS)来获取的。在一特定实施例中，姿态方向参考系统包括陀螺仪，加速计和电子罗盘。在另一实施例中，光学成像仪30的方向可通过量度可移动平台(可以是人手或任何机械移动平台)的移动角度来获取的。在步骤28中，景点的地理位置是通过使用数字高程模型来确定的。在一实施例中，数字高程模型基本上是一个包括多个点的类球形点云。每一个点代表特定纬度和经度的地形表面的高度。在另一实施例中，任何三个相邻的点会互相连接起来以形成多个三角表面，从而提供地形表面的三维模型。在另一实施例中，任何四个相邻的点会互相连接起来以形成多个四边形表面，从而提供地形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种景点定位方法，包括以下步骤:提供光学成像仪；使用所述光学成像仪拍摄图像；获取所述光学成像仪的位置及方向；在所述图像中识别所述景点的至少一个座标；在数字高程模型中映射出所述光学成像仪的位置和所述景点的所述座标；和通过在数字高程模型中投射至少一条从所述光学成像仪的位置指向所述景点的所述座标的路径，从而确定所述景点的地理位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种景点定位方法，包括以下步骤:
提供光学成像仪；
使用所述光学成像仪拍摄图像；
获取所述光学成像仪的位置及方向；
在所述图像中识别所述景点的至少一个座标；
在数字高程模型中映射出所述光学成像仪的位置和所述景点的
所述座标；和
通过在数字高程模型中投射至少一条从所述光学成像仪的位置
指向所述景点的所述座标的路径，从而确定所述景点的地理位置。
2.如权利要求1所述的景点定位方法，所述确定所述景点的地
理位置的步骤还包括以下反覆运算步骤：
向远离光学成像仪的方向延长所述路径；和
确定所述路径有否与所述数字高程模型中的任何表面发生碰撞；
其中所述反覆运算步骤在满足至少一个终止条件的时候终止，所
述终止条件包括：
确定所述路径和所述数字高程模型之间的碰撞表面；和
所述路径延长超过一个预设值。
3.如权利要求2所述的景点定位方法，所述确定所述景点的地
理位置的步骤还包括以下步骤：基于所述碰撞表面计算和获取所述景
点的所述地理位置。
4.如权利要求1所述的景点定位方法，还包括以下步骤：在一
个预定的角度内，连续左右旋转和上下倾斜所述光学成像仪，并同时
拍摄所述图像。
5.如权利要求1所述的景点定位方法，所述获取所述光学成像
仪的位置及方向的步骤还包括以下步骤：通过全球定位系统，获取所
述光学成像仪的地理位置。
6.如权利要求1所述的景点定位方法，所述获取所述光学成像
仪的位置及方向的步骤还包括以下步骤：评估姿态方向参考系统的移
动幅度。
7.如权利要求1所述的景点定位方法，还包括以下步骤：通过
在所述图像中辨认一种物件，确定所述图像中的所述景点。
8.如权利要求7所述的景点定位方法，所述物件释放出超过某
个预设值的红外线信号。
9.如权利要求1所述的景点定位方法，还包括以下步骤：容许
用户选择所述景点。
10.如权利要求1所述的景点定位方法，还包括以下步骤：生成
所述数字高程模型，其中所述生成所述数字高程模型的步骤还包括以
下步骤：
提供点云,所述点云包括多个点；
连接所述多个点，从而生成地形表面的三维模型；
其中每一个所述的点与特定纬度和经度的地形表面的高度相关。
11.一种景点定位系统包括：
光学成像仪，用于拍摄图像，所述图像包括所述景点；
可移动平台，用于连接并旋转和倾斜所述光学成像仪；
微处理器，用于连接到所述光学成像仪和所述可移动平台；和
非临时性电脑可读存储介质，用于连接到所述微处理器，所述非
临时性电脑可读存储介质编有电脑可读指令用于使所述微处理器执
行以下步骤：
拍摄所述图像；
获取所述光学成像仪的位置及方向；
在所述图像中识别所述景点的至少一个座标；
在数字高程模型中...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑棓琛，苏植民，
申请(专利权)人：视野机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81