專利名稱：實(shí)景導(dǎo)航的方法及導(dǎo)航終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)景導(dǎo)航的方法及導(dǎo)航終端。
背景技術(shù)：
GNSS(Global Navigation Satellite System,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))是利用導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，求出車輛等導(dǎo)航對(duì)象相對(duì)衛(wèi)星的位置，再根據(jù)已知的衛(wèi)星相對(duì)地面的位置，計(jì)算并確定導(dǎo)航對(duì)象在地球上的位置的技術(shù)。GNSS主要包括GPS (美國(guó)建立的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))、GL0NASS (俄羅斯建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))、Compass (中國(guó)建立的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))、Galileo (歐盟建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))。目前的導(dǎo)航方案，大部分都是通過(guò)獲取GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)、基于靜態(tài)的地圖，提示用戶前進(jìn)的路徑和方向，但由于用戶看到的導(dǎo)航圖像和實(shí)際場(chǎng)景并不一致，因此導(dǎo)航效果不夠直觀和準(zhǔn)確。現(xiàn)有技術(shù)中也有少部分涉及到實(shí)景導(dǎo)航，包括·中國(guó)專利申請(qǐng)CN200910170836. 5公開(kāi)了一種街景視圖動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)及其方法，該方案需要建立全區(qū)街景圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，使用時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)把街景圖像調(diào)出，但該街景圖像與用戶看到的實(shí)際場(chǎng)景仍有差異，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)較差。中國(guó)專利申請(qǐng)CN201010269448. 5公開(kāi)了一種道路實(shí)景導(dǎo)航方法，該方案采用實(shí)時(shí)拍攝的圖像，并把導(dǎo)航提示信息顯示到圖像中；但地圖數(shù)據(jù)沒(méi)有和實(shí)時(shí)路況進(jìn)行關(guān)聯(lián)，給出的路徑不一定是最優(yōu)選擇，用戶體驗(yàn)不夠好。綜上可知，現(xiàn)有車輛導(dǎo)航技術(shù)在實(shí)際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)景導(dǎo)航的方法及導(dǎo)航終端，其通過(guò)實(shí)景導(dǎo)航技術(shù)不僅使導(dǎo)航圖像更為直觀和準(zhǔn)確，而且還能根據(jù)實(shí)時(shí)路況優(yōu)化導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效，從而大大提高了用戶導(dǎo)航體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種實(shí)景導(dǎo)航的方法，包括步驟如下實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置；實(shí)時(shí)獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像；將所述實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系；根據(jù)所述實(shí)景圖像與所述電子地圖之間的所述映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和所述當(dāng)前位置，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息；根據(jù)所述實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息；根據(jù)所述實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，還包括利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道；所述在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息的步驟還包括
在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提
示音頻。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，還包括利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在可能碰撞的障礙物；若存在可能碰撞的所述障礙物，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在障礙物的步驟包括
假設(shè)所述本車和所述障礙物的速度不變，根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算所述本車與所述障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T，所述碰撞時(shí)間T = (t5-t4)*yl/(y2-yl)，其中所述t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述yl、y2分別是所述t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸；若所述碰撞時(shí)間T小于預(yù)定碰撞時(shí)間閾值，則判定可能碰撞所述障礙物。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息的步驟包括根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r；所述根據(jù)實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑的步驟包括若發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像的步驟包括通過(guò)對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像；所述根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r的步驟包括利用公式V前車=V本車_(xl-x2)/(t2-tl)計(jì)算所述前車的速度V前車；判斷所述速度V1^是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r；所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述xl、x2分別是所述tl和t2時(shí)刻下所述本車與所述前車之間的距離，所述V 是所述本車的速度；所述本車與所述前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/(yl+y2)，所述f是所述左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離，所述d是所述左、右攝像頭的鏡頭之間的距離，所述yl和y2分別是所述左、右攝像頭在當(dāng)前時(shí)刻的前車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距離。本發(fā)明還提供一種導(dǎo)航終端，包括有位置獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置；實(shí)景獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像；匹配模塊，用于將所述實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系；導(dǎo)航提示模塊，用于根據(jù)所述實(shí)景圖像與電子地圖之間的所述映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和所述當(dāng)前位置，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息；路況分析模塊，用于根據(jù)所述實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息；導(dǎo)航優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)航終端，還包括
車道分析模塊，用于利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道；所述導(dǎo)航提示模塊還用于在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提示音頻。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)航終端，還包括障礙物分析模塊，用于利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在可能碰撞的障礙物；所述導(dǎo)航提示模塊還用于存在可能碰撞的所述障礙物時(shí)，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)航終端，所述障礙物分析模塊進(jìn)一步包括時(shí)間計(jì)算子模塊，用于假設(shè)所述本車和所述障礙物的速度不變，根據(jù)所述實(shí)景 圖像分析和計(jì)算所述本車與所述障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T，所述碰撞時(shí)間T =(t5-t4) *yl/(y2-yl),其中所述t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),所述yl、y2分別是所述t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸；時(shí)間判斷子模塊，用于若所述碰撞時(shí)間T小于預(yù)定的碰撞時(shí)間閾值時(shí)，判定可能碰撞所述障礙物。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)航終端，所述路況分析模塊用于根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r；所述導(dǎo)航優(yōu)化模塊用于若發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r時(shí)，優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。根據(jù)本發(fā)明所述的導(dǎo)航終端，所述實(shí)景獲取模塊為對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭；所述路況分析模塊進(jìn)一步包括速度計(jì)算子模塊，用于利用公式Vtw= V^-(xl-x2)/(t2-tl)計(jì)算所述前車的速
度V前車；速度判斷子模塊，用于判斷所述速度Vtw是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r；所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),所述xl、x2分別是所述tl和t2時(shí)刻下所述本車與所述前車之間的距離，所述V 是所述本車的速度；所述本車與所述前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/(yl+y2)，所述f是所述左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離，所述d是所述左、右攝像頭的鏡頭之間的距離，所述yl和y2分別是所述左、右攝像頭在當(dāng)前時(shí)刻的前車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距離。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像，并根據(jù)實(shí)景圖像與電子地圖之間的映射關(guān)系、導(dǎo)航路徑和當(dāng)前位置，在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息，使得導(dǎo)航圖像更為直觀和準(zhǔn)確，讓用戶更容易理解，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用戶看到的導(dǎo)航圖像和實(shí)際場(chǎng)景不一致的問(wèn)題；尤其是，本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息，再根據(jù)實(shí)時(shí)路況來(lái)優(yōu)化導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效，解決了現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)航路徑和實(shí)時(shí)路況不一致的問(wèn)題。優(yōu)選的是，本發(fā)明還可以對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，區(qū)分出不同車道信息，并在實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出導(dǎo)航提示音頻，解決了衛(wèi)星定位精度不足的問(wèn)題。更好的是，本發(fā)明可以對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，判斷本車前方的慢速障礙物，給駕駛員提供避讓提示，從而保證行車安全，使得用戶導(dǎo)航體驗(yàn)更好。


圖I是本發(fā)明導(dǎo)航終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選導(dǎo)航終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航采用的雙攝像頭計(jì)算前車速度的原理圖；圖4A和圖4B是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航采用的單攝像頭碰撞預(yù)警原理圖；圖5是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航的方法流程·圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中車道區(qū)分方法的流程圖；圖7是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中障礙物提示的方法流程圖；圖8是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中實(shí)時(shí)路況分析的方法流程圖；圖9A是本發(fā)明在實(shí)景圖像中進(jìn)行車道區(qū)分指示的界面實(shí)例圖；圖9B是本發(fā)明在實(shí)景圖像中進(jìn)行障礙物提示的界面實(shí)例圖；以及圖9C是本發(fā)明在實(shí)景圖像中根據(jù)實(shí)時(shí)路況優(yōu)化導(dǎo)航路徑的界面實(shí)例具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖I是本發(fā)明導(dǎo)航終端的結(jié)構(gòu)示意圖，所述導(dǎo)航終端100可以是專業(yè)的導(dǎo)航儀，也可以是具有導(dǎo)航功能的手機(jī)、PDA(Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)、平板電腦等，并且所述導(dǎo)航終端100包括位置獲取模塊10、實(shí)景獲取模塊20、匹配模塊30、導(dǎo)航提示模塊40、路況分析模塊50以及導(dǎo)航優(yōu)化模塊60，其中所述位置獲取模塊10，用于實(shí)時(shí)獲取本車(即用戶自己的車輛)的當(dāng)前位置。可通過(guò)GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星、通信基站等獲得本車的當(dāng)前位置，當(dāng)然還可以同時(shí)獲得本車的速度、移動(dòng)方向等。所述實(shí)景獲取模塊20，用于實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。所述實(shí)景獲取模塊20優(yōu)選為攝像頭，通過(guò)攝像頭可以實(shí)時(shí)拍攝行使本車前方的實(shí)景圖像，所述實(shí)景圖像為視頻格式。所述匹配模塊30，用于將實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系。所述導(dǎo)航提示模塊40，用于根據(jù)實(shí)景圖像與電子地圖之間的映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和當(dāng)前位置，在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息，根據(jù)導(dǎo)航提示信息進(jìn)行實(shí)景導(dǎo)航，讓導(dǎo)航更為直觀，用戶更容易理解。所述預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑是根據(jù)用戶輸入的出發(fā)地和目的地、預(yù)存的電子地圖和導(dǎo)航策略計(jì)算得出。所述路況分析模塊50，用于根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息。所述實(shí)時(shí)路況信息包括擁堵?tīng)顩r、交通燈狀態(tài)等。優(yōu)選的是，路況分析模塊50根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r。在根據(jù)圖像識(shí)別來(lái)判斷前車的排列長(zhǎng)度時(shí)，如果本車前方有大車遮擋，則前車的排列長(zhǎng)度計(jì)算將不夠準(zhǔn)確，因此前車的排列長(zhǎng)度作為可選參數(shù)應(yīng)用。所述導(dǎo)航優(yōu)化模塊60，用于根據(jù)實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化導(dǎo)航路徑。優(yōu)選的是，如果發(fā)生擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化導(dǎo)航路徑，即將重新規(guī)劃的更為合理的最佳導(dǎo)航路徑取代預(yù)先規(guī)劃的原導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效。當(dāng)然，可手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)置當(dāng)擁堵時(shí)速低于多少時(shí)才重新規(guī)劃導(dǎo)航路徑，因?yàn)槿绻麅H是輕微堵塞，可不必進(jìn)行導(dǎo)航路徑的優(yōu)化。圖2是本發(fā)明優(yōu)選導(dǎo)航終端的結(jié)構(gòu)示意圖，所述導(dǎo)航終端100可以包括位置獲取模塊10、實(shí)景獲取模塊20、匹配模塊30、導(dǎo)航提示模塊40、路況分析模塊50、導(dǎo)航優(yōu)化模塊60、車道分析模塊70和/或障礙物分析模塊80，其中所述位置獲取模塊10,用于實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置。所述實(shí)景獲取模塊20，用于實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。優(yōu)選的是，實(shí)景獲取模塊10為對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭，且左、右兩個(gè)攝像頭完全相同。所述匹配模塊30，用于將實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系。所述導(dǎo)航提示模塊40，用于根據(jù)實(shí)景圖像與電子地圖之間的映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃·的導(dǎo)航路徑和當(dāng)前位置，在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息。所述路況分析模塊50，用于根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r。優(yōu)選的是，所述路況分析模塊50進(jìn)一步包括速度計(jì)算子模塊51，用于利用V前車=V本車-(xl-x2) / (t2-tl) (公式一)計(jì)算前車的速度Vti車。速度判斷子模塊52，用于判斷速度V1^是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生擁堵?tīng)顩r。所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，xl、x2分別是tl和t2時(shí)刻下本車與前車之間的距離，是本車的速度。所述本車與前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/ (yl+y2)，(公式二 )所述f是左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離(對(duì)定焦鏡頭來(lái)說(shuō)就是焦距)，d是左、右攝像頭的鏡頭之間的距離，yl和12分別是左、右攝像頭在當(dāng)前時(shí)刻的前車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距離。所述公式一和公式二的推導(dǎo)算法參見(jiàn)圖3所示，圖3是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航采用的雙攝像頭計(jì)算前車速度的原理圖，其使用對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像，例如在駕駛座、副駕駛座前方各一個(gè)攝像頭，顯示給駕駛員的導(dǎo)航圖像是駕駛座前方攝像頭所拍攝的視頻。根據(jù)相似三角形公式①X/dl = f/yl (相似三角形)，可得 X = dl*f/yl ；②X/d2 = f/y2(相似三角形)，可得 X = d2*f/y2 ；因?yàn)閐 = dl+d2，可得X= (d-d2) *f/yl = (d_x*y2/f) *f/yl ；可得X*yl/f = d_x*y2/f ；變形可得
X (yl+y2) = f*d,即X = f*d/ (yl+y2)(公式二 )；tl時(shí)刻的速度Vw，距離xl ;而t2時(shí)刻的速度Vw，距離x2 ；(t2_tl)V本車-(t2-tl)V|j車=xl_x2,即V前車=V本車_(xl-x2)/ (t2-tl)(公式一)。所述導(dǎo)航優(yōu)化模塊60，用于若發(fā)生擁堵?tīng)顩r時(shí)，優(yōu)化導(dǎo)航路徑。所述車道分析模塊70，用于利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道。車道分析模塊70利用圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行分析，通過(guò)車道分界線確認(rèn)
本車所在車道，具體分離出包括主干道、輔道、十字路口等道路信息。所述導(dǎo)航提示模塊40，還用于在實(shí)景圖像中標(biāo)注包含車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提示音頻，使得導(dǎo)航提示更加精準(zhǔn)，例如，在轉(zhuǎn)彎前可及時(shí)提醒駕駛者轉(zhuǎn)到合適的車道。所述障礙物分析模塊80，用于利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，判斷本車前方是否存在可能碰撞的障礙物。所述導(dǎo)航提示模塊40，還用于存在可能碰撞的障礙物時(shí)，在實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻.利用圖像識(shí)別技術(shù)，識(shí)別車輛前方速度較低的行人、非機(jī)動(dòng)車等物體，提醒駕駛者注意避讓，從而保證行車安全，使得用戶導(dǎo)航體驗(yàn)更好。優(yōu)選的是，所述障礙物分析模塊80進(jìn)一步包括時(shí)間計(jì)算子模塊81，用于假設(shè)本車和障礙物的速度不變，根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算本車與障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T,碰撞時(shí)間T = (t5_t4)*yl/(y2-yl)；(公式三)其中t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，例如tl為8點(diǎn)06分10秒，間隔I秒后再次采集，t2就是8點(diǎn)06分11秒；yl、y2分別是t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸。時(shí)間判斷子模塊82，用于若碰撞時(shí)間T小于預(yù)定的碰撞時(shí)間閾值時(shí)，判定可能碰
撞障礙物。所述公式三的推導(dǎo)算法參見(jiàn)圖4A、圖4B所示，圖4A和圖4B是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航采用的單攝像頭碰撞預(yù)警原理圖，可計(jì)算本車與障礙物即將發(fā)生碰撞的時(shí)間。假設(shè)汽車和障礙物的速度不變。作這個(gè)假設(shè)目的是計(jì)算假如駕駛?cè)瞬粍x車，多長(zhǎng)時(shí)間后將撞上障礙物，以此作為一個(gè)提醒的依據(jù)。關(guān)于公式三的推導(dǎo)過(guò)程如下假設(shè)物體直徑(非圓形就是長(zhǎng)軸)為q，則有①xl/q = f/yl (相似三角形)，可得 xl = q*f/yl ;②x2/q = f/y2(相似三角形)，可得 x2 = q*f/y2 ；③(V本車-V物)*(t2_tl) = xl-x2 ；(tl到t2的時(shí)間，距離由xl變?yōu)閤2)假設(shè)汽車和障礙物速度不變，他們?cè)趖3時(shí)刻相撞，則④(V本車-V物)* (t3-t2) = x2-0 ; (t2到t3的時(shí)間，距離由x2變?yōu)镺)則由③和④可得t3_t2 = x2(t2_tl)/ (x2_xl)；
代入xl、x2即可得T = t3-t2 = (t2-tl)*yl/(y2_yl);(公式三)因此，通過(guò)不同時(shí)刻障礙物在攝像頭中成像的大小，可以計(jì)算出在速度不變的情況下，汽車是否會(huì)撞上障礙物、在多久后撞上，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷是否要給駕駛?cè)税l(fā)出警報(bào)。圖5是本發(fā)明實(shí)景導(dǎo)航的方法流程圖，其可通過(guò)如圖I或圖2所示的導(dǎo)航終端100實(shí)現(xiàn)，包括步驟如下步驟S501，實(shí)時(shí)獲取本車(即用戶自己的車輛)的當(dāng)前位置。可通過(guò)GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星、通信基站等獲得本車的當(dāng)前位置，當(dāng)然還可以獲得本車的速度、移動(dòng)方向等。步驟S502，實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。優(yōu)選通過(guò)攝像頭可以實(shí)時(shí)拍攝行使車輛前方的實(shí)景圖像，所述實(shí)景圖像為視頻格式。·步驟S503，將實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系。步驟S504，根據(jù)實(shí)景圖像與電子地圖之間的映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和當(dāng)前位置，在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息，根據(jù)導(dǎo)航提示信息進(jìn)行實(shí)景導(dǎo)航，讓導(dǎo)航更為直觀，用戶更容易理解。所述預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑是根據(jù)用戶輸入的出發(fā)地和目的地、預(yù)存的電子地圖和導(dǎo)航策略計(jì)算得出。步驟S505，根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息。所述實(shí)時(shí)路況信息包括擁堵?tīng)顩r、交通燈狀態(tài)等。優(yōu)選的是，本步驟根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r。在根據(jù)圖像識(shí)別來(lái)判斷前車的排列長(zhǎng)度時(shí)，如果本車前方有大車遮擋，則前車的排列長(zhǎng)度計(jì)算將不夠準(zhǔn)確，因此前車的排列長(zhǎng)度作為可選參數(shù)應(yīng)用。步驟S506，根據(jù)實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化導(dǎo)航路徑。優(yōu)選的是，若發(fā)生擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化導(dǎo)航路徑。優(yōu)選的是，如果發(fā)生擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化導(dǎo)航路徑，即將重新規(guī)劃的更為合理的最佳導(dǎo)航路徑取代預(yù)先規(guī)劃的原導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效。當(dāng)然，可手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)置當(dāng)擁堵時(shí)速低于多少時(shí)才重新規(guī)劃導(dǎo)航路徑，因?yàn)槿绻麅H是輕微堵塞，可不必進(jìn)行導(dǎo)航路徑的優(yōu)化。圖6是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中車道區(qū)分方法的流程圖，其可通過(guò)如圖2所示的導(dǎo)航終端100實(shí)現(xiàn)，包括步驟如下步驟S601，實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。步驟S602，利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道。具體而言，利用圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行分析，通過(guò)車道分界線確認(rèn)本車所在車道，具體分離出包括主干道、輔道、十字路口等道路信息。步驟S603，在實(shí)景圖像中標(biāo)注包含車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提示音頻，使得導(dǎo)航提示更加精準(zhǔn)。例如，在轉(zhuǎn)彎前可及時(shí)提醒駕駛者轉(zhuǎn)到合適的車道。圖9A是本發(fā)明在實(shí)景圖像中進(jìn)行車道區(qū)分指示的界面實(shí)例圖，其根據(jù)車道分界線分析出不同的車道，并指示用戶行駛在正確的車道上，圖中指示線是實(shí)時(shí)疊加到實(shí)景圖像中的。圖7是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中障礙物提示的方法流程圖，其可通過(guò)如圖2所示的導(dǎo)航終端100實(shí)現(xiàn)，包括步驟如下步驟S701，實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。
步驟S702，利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，判斷本車前方是否存在可能碰撞的障礙物。所述步驟S702優(yōu)選包括A)假設(shè)本車和障礙物的速度不變，根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算本車與障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T ；碰撞時(shí)間T = (t5_t4)*yl/(y2-yl)；(公式三)其中t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，yl、y2分別是t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸。B)若碰撞時(shí)間T小于預(yù)定碰撞時(shí)間閾值，則判定可能碰撞障礙物。步驟S703，若存在可能碰撞的障礙物，在實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā) 出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻，從而保證行車安全，使得用戶導(dǎo)航體驗(yàn)更好。圖9B是本發(fā)明在實(shí)景圖像中進(jìn)行障礙物提示的界面實(shí)例圖，本車前方存在騎電動(dòng)車的人，根據(jù)計(jì)算得出本車可能與其發(fā)生碰撞，因此在實(shí)景圖像中用環(huán)線標(biāo)注騎電動(dòng)車的人，提示駕駛者注意避讓。圖8是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)景導(dǎo)航中實(shí)時(shí)路況分析的方法流程圖，其可通過(guò)如圖2所示的導(dǎo)航終端100實(shí)現(xiàn),包括步驟如下步驟S801，實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。本步驟優(yōu)選的是，通過(guò)對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像。步驟S802，根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r。所述步驟S802中根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r的步驟優(yōu)選包括A)利用公式Vff車=V本車_(xl-x2)/(t2_tl)(公式一)計(jì)算前車的速度V前車。B)判斷速度Vtw是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生擁堵?tīng)顩r。所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，xl、x2分別是tl和t2時(shí)刻下本車與前車之間的距離，是本車的速度。所述本車與前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/(yl+y2)(公式二)，f是左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離，d是左、右攝像頭的鏡頭之間的距離，yl和j2分別是左、右攝像頭在當(dāng)如時(shí)刻的如車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距尚。步驟S803，若發(fā)生擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化導(dǎo)航路徑。所述公式一和公式二的推導(dǎo)算法參見(jiàn)圖3及其對(duì)應(yīng)的文字描述。圖9C是本發(fā)明在實(shí)景圖像中根據(jù)實(shí)時(shí)路況優(yōu)化導(dǎo)航路徑的界面實(shí)例圖，由于導(dǎo)航終端100判斷出本車的前方出現(xiàn)擁堵?tīng)顩r，因此自動(dòng)切換到另一條最優(yōu)導(dǎo)航路徑，并指示駕駛者按照切換的路線行駛，圖中指示線是實(shí)時(shí)疊加到實(shí)景圖像中的。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像，并根據(jù)實(shí)景圖像與電子地圖之間的映射關(guān)系、導(dǎo)航路徑和當(dāng)前位置，在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息，使得導(dǎo)航圖像更為直觀和準(zhǔn)確，讓用戶更容易理解，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用戶看到的導(dǎo)航圖像和實(shí)際場(chǎng)景不一致的問(wèn)題；尤其是，本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息，再根據(jù)實(shí)時(shí)路況來(lái)優(yōu)化導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效，解決了現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)航路徑和實(shí)時(shí)路況不一致的問(wèn)題。優(yōu)選的是，本發(fā)明還可以對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，區(qū)分出不同車道信息，并在實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出導(dǎo)航提示音頻，解決了衛(wèi)星定位精度不足的問(wèn)題。更好的是，本發(fā)明可以對(duì)實(shí)景圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，判斷本車前方的慢速障礙物，給駕駛員提供避讓提示，從而保證行車安全，使得用戶導(dǎo)航體驗(yàn)更好。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)景導(dǎo)航的方法，其特征在于，包括步驟如下 實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置； 實(shí)時(shí)獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像； 將所述實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系； 根據(jù)所述實(shí)景圖像與所述電子地圖之間的所述映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和所述當(dāng)前位置，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息； 根據(jù)所述實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息； 根據(jù)所述實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道； 所述在實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息的步驟還包括 在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提示音頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在可能碰撞的障礙物； 若存在可能碰撞的所述障礙物，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用圖像識(shí)別分析實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在障礙物的步驟包括 假設(shè)所述本車和所述障礙物的速度不變，根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算所述本車與所述障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T，所述碰撞時(shí)間T = (t5-t4)*yl/(y2-yl)，其中所述t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述yl、y2分別是所述t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸； 若所述碰撞時(shí)間T小于預(yù)定碰撞時(shí)間閾值，則判定可能碰撞所述障礙物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息的步驟包括 根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r； 所述根據(jù)實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑的步驟包括 若發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r，則優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)獲取本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像的步驟包括 通過(guò)對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像； 所述根據(jù)實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r的步驟包括 利用公式V前車=V本車-(xl-x2)/ (t2-tl)計(jì)算所述前車的速度V前車； 判斷所述速度Vtw是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r；所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述xl、x2分別是所述tl和t2時(shí)刻下所述本車與所述前車之間的距離，所述V 是所述本車的速度； 所述本車與所述前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/(yl+y2)，所述f是所述左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離，所述d是所述左、右攝像頭的鏡頭之間的距離，所述yl和y2分別是所述左、右攝像頭在當(dāng)前時(shí)刻的前車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距離。
7.一種導(dǎo)航終端，其特征在于，包括有 位置獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置； 實(shí)景獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像；匹配模塊，用于將所述實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系； 導(dǎo)航提示模塊，用于根據(jù)所述實(shí)景圖像與電子地圖之間的所述映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和所述當(dāng)前位置，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息； 路況分析模塊，用于根據(jù)所述實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息； 導(dǎo)航優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航終端，其特征在于，還包括 車道分析模塊，用于利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，通過(guò)車道分界線分析出不同車道； 所述導(dǎo)航提示模塊還用于在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注包含所述車道的導(dǎo)航提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航提示音頻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航終端，其特征在于，還包括 障礙物分析模塊，用于利用圖像識(shí)別分析所述實(shí)景圖像，判斷所述本車前方是否存在可能碰撞的障礙物； 所述導(dǎo)航提示模塊還用于存在可能碰撞的所述障礙物時(shí)，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注避讓提示信息和/或發(fā)出對(duì)應(yīng)的避讓提示音頻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)航終端，其特征在于，所述障礙物分析模塊進(jìn)一步包括 時(shí)間計(jì)算子模塊，用于假設(shè)所述本車和所述障礙物的速度不變，根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算所述本車與所述障礙物即將發(fā)生碰撞的碰撞時(shí)間T，所述碰撞時(shí)間T =(t5-t4) *yl/ (y2-yl),其中所述t4、t5是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述yl、y2分別是所述t4和t5時(shí)刻的障礙物圖像的直徑或長(zhǎng)軸； 時(shí)間判斷子模塊，用于若所述碰撞時(shí)間T小于預(yù)定的碰撞時(shí)間閾值時(shí)，判定可能碰撞所述障礙物。
11.根據(jù)權(quán)利要求7 10任一項(xiàng)所述的導(dǎo)航終端，其特征在于，所述路況分析模塊用于根據(jù)所述實(shí)景圖像分析和計(jì)算前車的速度和/或排列長(zhǎng)度，判斷是否發(fā)生擁堵?tīng)顩r； 所述導(dǎo)航優(yōu)化模塊用于若發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r時(shí)，優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的導(dǎo)航終端，其特征在于，所述實(shí)景獲取模塊為對(duì)稱設(shè)置的左、右攝像頭； 所述路況分析模塊進(jìn)一步包括 速度計(jì)算子模塊，用于利用公式Vtw= V^-(xl-x2)/(t2-tl)計(jì)算所述前車的速度V前車5 速度判斷子模塊，用于判斷所述速度V1^是否低于預(yù)定的擁堵速度閾值，若是則判定發(fā)生所述擁堵?tīng)顩r； 所述tl、t2是實(shí)時(shí)計(jì)算采用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所述xl、X2分別是所述tl和t2時(shí)刻下所述本車與所述前車之間的距離，所述V 是所述本車的速度； 所述本車與所述前車之間的距離X的計(jì)算公式為X = f*d/(yl+y2)，所述f是所述左、右攝像頭的透鏡和感光片的距離，所述d是所述左、右攝像頭的鏡頭之間的距 離，所述yl和12分別是所述左、右攝像頭在當(dāng)前時(shí)刻的前車圖像中心點(diǎn)和感光片中心點(diǎn)的距離。
全文摘要
本發(fā)明適用于定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種實(shí)景導(dǎo)航的方法，包括步驟有實(shí)時(shí)獲取本車的當(dāng)前位置；實(shí)時(shí)獲取所述本車所處環(huán)境的實(shí)景圖像；將所述實(shí)景圖像與預(yù)存的電子地圖進(jìn)行匹配并建立映射關(guān)系；根據(jù)所述實(shí)景圖像與所述電子地圖之間的所述映射關(guān)系、預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑和所述當(dāng)前位置，在所述實(shí)景圖像中標(biāo)注導(dǎo)航提示信息；根據(jù)所述實(shí)景圖像分析出實(shí)時(shí)路況信息；根據(jù)所述實(shí)時(shí)路況信息優(yōu)化所述導(dǎo)航路徑。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種導(dǎo)航終端。借此，本發(fā)明不僅通過(guò)實(shí)景導(dǎo)航技術(shù)使得導(dǎo)航圖像更為直觀和準(zhǔn)確，而且還能根據(jù)實(shí)時(shí)路況優(yōu)化導(dǎo)航路徑，使得導(dǎo)航指示更加智能和高效，從而大大提高了用戶導(dǎo)航體驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01C21/26GK102889892SQ201210339429
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者吳熾強(qiáng) 申請(qǐng)人:東莞宇龍通信科技有限公司, 宇龍計(jì)算機(jī)通信科技(深圳)有限公司