基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统技术方案

公开一种基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统。用户通过移动终端设备拍摄所处地理环境数字图像、撰写所处地理位置描述文字传送给本系统，本系统对从用户移动终端接收到的数字图像建立二值位图序列，并从中提取多个基元（基元，指图像中不同于像素的要素，如线段、曲线、封闭图形、纹理等）特征，对应基元相关范围提取原始数字图像的像素数据；依据基元特征和像素数据同定位电子地图的实景数字图片比对、识别和检索结果，结合用户发送的所处地理位置描述文字信息的识别和检索结果，对用户终端进行位置定位，并将相关定位信息及周边地理信息发送给用户终端；本方法和系统适用于所有通信网络终端用户。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统。尤其是本专利技术 数字图像的识别是基于二值位图、基元和像素基础建立，索引数字图像特征准确，其数据量 很小，识别和检索速度快捷。依据从用户终端得到的数字图像基元特征、像素数据，同定位 电子地图中的实景数字图像进行识别、检索、比对、分析，并得到相似数字图像；再结合用户 发送的所处地理位置描述文字信息，甄别符合定位地理信息的数字图像及相关位置文字数 据，获得最符合用户终端发送的数字图像相关联的位置定位信息，并将相关定位数据和位 置信息发送给用户终端。本专利技术对用户发送的数字图像和文字进行分析、识别和检索，不依赖通信运营商 提供的位置定位服务和技术，终端用户也无须同通信运营商提前签署位置定位服务业务技 术许可及相关业务协议；因而，本专利技术在接收来自用户移动终端和通信网络的数字图像和 文字信息前提下，本专利技术的方法和系统应用服务于所有通信网络终端用户。本专利技术建立数字图像的二值位图序列转换，其用于分析、索引、识别和检索的数字 图像的数据量很小、网络计算和传输快捷，适用于移动通信网络及互联网数字图像搜索、比 对、识别、管理和检索。本专利技术数字图像识别和检索是基于图形学(graphics)和影像学(imaging)技术 方法在计算科学(computational science)方面的应用，侧重于利用计算机图形学来创建 视觉图像，从而帮助人们理解那些采取错综复杂而又往往规模庞大的数字呈现形式的数字 影像，应用于通信网络中的数字图像采集、分析、索引、识别、计算、分类、存储和检索。
技术介绍
关于涉及本专利技术的
技术介绍
从以下两个方面阐述第一方面数字图像的识别和检索目前，公知的网络数字图像识别和检索方法基本依据两大方向来对网络数字图像 进行识别和检索。方向一，在网络数字图像中提取的图像特征，图像相应的注释文字是图像特征的 重要组成部分，继而标识具有相似图像特征的其它图像，以形成图像的一个或多个图像特 征结合，接着从网络页面获取与所述所有图像相关联的文本，并在所获取的文本中标识相 交关键字，最后利用相交关键字来注释图像。如，通过文字检索“美洲豹”，得到美洲豹的图像。方向二，从数字图像中提取图像特征，通过数字图像中颜色、色调、色相、饱和度、 亮度等等生成颜色直方图、方向直方图；使用离散余弦变换(DCT)技术、使用主成份分析 (PCA)技术等等众多计算机视觉技术为整幅数字图像做索引，在检索时根据图像的总体颜 色返回结果。如，通过检索美洲豹皮毛花纹图片，得到美洲豹的图像；甚至，美洲豹有9个亚 种并且每种身上都有一个鲜明的点状图案，图片搜索通过整幅图像总体颜色的检索可以识 别其中的差异，并只返回特定花纹亚种美洲豹的结果。对以上公知的两种数字图像识别和检索方法简单扼要理解为，关键文字和图片色 彩索引识别和检索，也有网络图像搜索工具将以上两种方法或更多类似方法合在一起混合 使用。但是以上公知的网络数字图像的识别和检索方法，在实际网络使用中存在很大的 缺陷。关键文字索引检索图像方法，其存在的前提是在计算科学算法原理中有多个重要的 假设即所有的图像都有一个牢固的链接图，每个图像能从其他网页图像、文字的超链接达 到；每个图像都有其基于网页的文字注释或相应文章介绍；每个图像通过网络网页或其它 形式同多个图像有关联。但是在现实通信网络中，并不完全是这样的情况。当一个图像没 有链接的时候，它就不能同网络中其他图像关联。同样道理，当一个图像没有文字标识时， 它也没有可以同其他文本相交的文字。关键文字索引图像方法就存在缺陷。图片色彩索引识别检索图像方法，面对通信网络中超过百亿的、数量巨大的数字 图像，且随着网络信息的爆炸式增长，数据还在不断增长。要对如此庞大的数据进行逐一整 幅图像索引更新需要耗费大量时间和数据存储空间，即便是能满足时间和空间的需求，应 对数以百万计的检索和查询需求，这也将是一场噩梦！况且这不仅仅是软件技术能解决的 问题，还要依赖存储设备及其技术的发展。以上公知的数字图像识别和检索方法，还要面对通讯网络数据堵塞、数据传输损 耗、终端运算速度、终端显示能力等诸多难题。这一切给通讯网络的数字图像识别和检索造 成困难，容易出现错误的结果。第二方面无线定位目前，公知的无线定位方法和系统基本是基于位置业务(LBS—Location Based Service)开展的，是通过移动通信网络获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电 子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。随着移动电话成为我们的生 活中不可或缺的一部分，移动定位服务的重要性逐渐凸显出来。同通信运营商协议并开通 了基于位置的业务，终端用户就可以方便地获知自己或他人目前所处的位置，并用终端查 询附近各种场所的信息我在哪里、离我最近的医院在哪儿、我周围有哪些银行、从这里到 某地怎么走、我的好朋友现在的位置、紧急救助、老人跟踪、车队管理……基于位置业务的 巨大魅力在于能在正确的时间、正确的地点、把正确的信息发送给正确的人。基于位置的业务所支持的定位技术多种多样，包括 传统的GPS定位技术只有GPS定位模块，定位数据必须通过定位仪器本身搭配 电子地图显示或有线方式读取后再通过电子地图解析。 无线网络协助GPS定位技术终端必须有GPS定位模块和CDMA通讯模块，前者 负责与卫星通信定位，后者负责将定位数据无线传输到服务器端。 基站定位只依靠无线通信网络本身的资源进行定位，即通过计算附近三个基 站到达终端之间的距离计算后得到终端的位置，复杂的定位运算由基站定位平台来完成， 无需GPS定位模块，定位算法有Cell-ID、增强型Cell-ID，EOTD等。 混合型定位技术卫星定位结合基站定位gpsOne = A_GPS+AFLT+Cell_ID对以上公知的通信网络无线定位方法和系统简要理解为，通过移动通信网络获取 移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务 的一种增值业务。通信运营商虽然具备了相关定位技术和业务服务，能实现对任何用户进行定位的能力，但是，通信运营商对用户的行踪和位置的任意定位行为是侵犯用户合法隐 私权益的。为了避免对用户隐私权益的侵害，通信运营商的定位技术和位置业务实施的前 提是，得到用户书面或电子形式的许可；这样的限制使定位技术和位置服务广泛地应用受 到很大程度影响和制约。目前公知的定位技术是集成高精度GPS的混合定位技术A-GPS，这是位置业务LBS 发展的主流技术方向；在LBS与GPS产业竞合的过程中，LBS将会逐步对后者产生极大的替 代效应。但是，这些技术前提是用户终端必须拥有GPS定位模块或网络连接通信数据传输 模块(终端能实时进行网络数据传输)，并且这些模块还必须在GPS定位信号覆盖范围内或 网络数据连接传输状况良好的前提下才能正常运行。定位技术和位置服务综合个人隐私法律和定位技术相关技术的限制，并不能灵 活、便捷地为需要它的社会大众服务，在实际网络使用中存在很大的缺陷。
技术实现思路
为了克服现有公知数字图像识别检索的不足，以及现有公知位置定位技术服务的 缺陷，本专利技术公开一种基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统。本专利技术功能简单、 快速地索引用户终端传输的数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开一种基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统；用户通过移动终端设备拍摄所处地理环境数字图像、撰写所处地理位置描述文字传送给本系统，本系统对从用户移动终端接收到的数字图像建立二值位图序列（１），并从中提取多个基元（基元，指图像中不同于像素的要素，如线段、曲线、封闭图形、纹理等）特征，对应基元相关范围提取原始数字图像的像素数据；依据基元特征和像素数据同定位电子地图的实景数字图片比对、识别和检索结果（２），结合用户发送的所处地理位置描述文字信息的识别和检索结果，对用户终端进行位置定位（３），数字图像定位结果输出系统将相关定位信息及周边地理信息发送给用户终端（４）；本方法和系统适用于所有通信网络终端用户。

【技术特征摘要】
本发明公开一种基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统；用户通过移动终端设备拍摄所处地理环境数字图像、撰写所处地理位置描述文字传送给本系统，本系统对从用户移动终端接收到的数字图像建立二值位图序列(1)，并从中提取多个基元(基元，指图像中不同于像素的要素，如线段、曲线、封闭图形、纹理等)特征，对应基元相关范围提取原始数字图像的像素数据；依据基元特征和像素数据同定位电子地图的实景数字图片比对、识别和检索结果(2)，结合用户发送的所处地理位置描述文字信息的识别和检索结果，对用户终端进行位置定位(3)，数字图像定位结果输出系统将相关定位信息及周边地理信息发送给用户终端(4)；本方法和系统适用于所有通信网络终端用户。2.根据权利要求1所述的基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统，其特征是 在步骤(1)中所述的本发明系统对从用户移动终端接收到的数字图像建立二值位图序列， 指的是 数字图像，指用户终端设备传输给本发明相关系统的图形、图像、图片、照片等形式 的数字文件，用户使用装载摄影摄像功能的移动终端设备、手机、移动电话等拍摄的数字照 片、影像是本发明系统接收、获得的数字图像主要来源； 建立的二值位图序列，指依据不同阀值色阶(Threshold Level)数值建立的多个二 值位图，这些二值位图按照特定序列形式排列； 位图(Bitmap)根据颜色信息所需的数据位分为1、4、8、16、24及32位等，其中使用 1位表示一个像素颜色的位图因为一个数据位只能表示两种颜色，称为二值位图，本发明二 值位图通常以黑白两种颜色呈现； 本发明数字图像基元特征提取系统建立数字图像的二值位图序列时，使用大量 图形图像(graphics)和影像(imaging)技术全面综合地计算和处理数字图像，涉及色 阶(Levels)、曲线(Curves)、色彩平衡(Color Balance)、亮度 / 对比度(Brightness/ Cotrast)、色相/饱禾口度(Hue/Saturation)、去色(Desaturate)、匹配颜色(Match Color)、 替换颜色(Iteplace Color)、可选颜色(Selective Color)、通道混合(Channel Mixer)、 滤镜(Fliter)、阴影 / 高光(Shadow/Highlight)、色调宽度(Tonal)、颜色校正(Color Correction)、黑白色修剪(Black/White Clip)、曝光度(Exposure)、反相(Invert)、色调 均化(Equalize)、渐变映射(Gradient Map)、色调分离(Posterize)、阀值(Threshold)、实 色混合(Hard Mix)、差值(Difference)等等众多的技术和方法。3.根据权利要求1所述的基于数字图像识别和检索的无线定位方法、系统，其特征是 在步骤(2)中所述的获得数字图像的二值位图序列后，本发明系统分别提取数字图像的多 个基元、相关像素数据，依据基元特征和像素数据同定位电子地图的实景数字图片比对、识 别和检索结果，包括 本发明数字图像基元特征提取系统依据数字图像的二值位图提取基元(基元图像 的高级表达形式之中含有不同于像素方面的一些要素，这些要素被称为基元primitives， 又称为图元或者原语；例如，数字图像的线段和曲线就属于是其中的基元)； 本发明将数字图像中能标识、代表、诠释图像特征和图像重要组成部分的点、线段、 曲线、封闭图形、不规则图块等作为单一的基元，计算提取，获得的最终基元存储入基元特 征提取系统相关数据库； 本发明数字图像基元特征提取系统对单一数字图像二值位图可提取一个或多个基元，每一个数字图像二值位图能提取基元的具体数量，由图像特征基元提取系统依据该数 字图像二值位图序列的具体情况处理，从一个到数十、数百、数千个不等； 获得数字图像的基元后，本发明数字图像像素数据提取系统依据基元的位置范围 对应原始数字图像中相关位置周边范围的像素，提取基元周边范围像素的RGB值和灰度 (Grayscale)值等数据，并存储入同数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茂，郑琪心，郑琪文，
申请(专利权)人：郑茂，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]