实景导航方法和导航设备的制作方法

实景导航方法和导航设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种实景导航方法及导航设备，该方法包括：获取导航设备当前所处位置的地理坐标；根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点；根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到导航轨迹点在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标；根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导航引导路径。采用本发明技术方案，解决了现有技术中实景导航时导航提示不完整的问题。
【专利说明】实景导航方法和导航设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及导航【技术领域】，尤其涉及一种实景导航方法和导航设备。

【背景技术】
[0002] 随着道路的建设、城市车辆保有量的增加，自驾出行成为交通出行的主要方式，如 果在出行时遇到不认识道路或找不到目的地的情况，用户可以通过装有导航软件的终端设 备（以下简称导航设备）进行道路导航，导航设备中存储有导航数据，在用户使用导航设备 进行道路导航时，导航设备首先获得该用户当前的位置以及想要到达的目的地，然后根据 存储的导航数据确定能够到达目的地的导航路径提供给用户，用户就可以根据导航设备提 供的导航路径顺利到达目的地。
[0003] 现有技术中，导航设备可以采用电子地图导航的方式为用户进行导航，具体的：导 航设备根据存储的导航数据确定出导航路径后，在电子地图中绘制导航路径，并将电子地 图展现给用户。但是这种导航方式不够直观，电子地图与实际场景的结合度非常低，用户在 驾驶车辆的过程中，不仅要实时查看路况，还需要查看电子地图上的导航路径，分散了用户 的注意力，影响了驾驶的安全性。
[0004] 对此，现有技术提出了实景导航的方式，具体的：
[0005] 车辆行驶过程中，导航设备的图像采集装置实时采集车辆所处位置的实景图像， 导航设备根据用户的当前位置、当前行驶方向以及导航路径，确定出导航提示信息(直行提 示信息、左转提示信息、右转提示信息等)，导航设备将与确定出的导航提示信息对应的箭 头叠加在实景图像中显示，那么用户不仅可以根据实景图像查看路况，也可以在驾驶车辆 的过程中实时获知导航提示信息。如图1所示是现有的实景导航效果图，在实景中绘制与 导航提示信息对应的箭头主要目的是，让用户根据实景中绘制的箭头选择正确的驾驶动 作，但是，由图1明显可知，用户根据实景中绘制的箭头无法准确的确定应该行驶的路径， 因此，现有实景导航存在导航提示不完整的问题。例如，用户驾驶车辆行驶到位置A后，导 航设备根据用户的当前位置以及当前行驶方向，确定用户应在与位置A距离200米远的路 口右转，此时导航设备会在采集到的实景图像中叠加右转提示信息对应的右转箭头，而实 际上与位置A距离100米远处也有一个路口，而用户仅根据实景中显示的右转箭头，无法确 定应该是在100米远的路口右转还是在200米远的路口右转。


【发明内容】

[0006] 本发明实施例提供一种实景导航方法及导航设备，用以解决现有技术中实景导航 时导航提示不完整的问题。
[0007] 本发明实施例提供如下技术方案：
[0008] 本发明实施例提供一种实景导航方法，包括：获取导航设备当前所处位置的地理 坐标；根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位于当前所处 位置前方的导航轨迹点；根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到导航轨迹点在导航设 备屏幕显示的实景图像中的像素坐标；根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示 的实景图像中绘制导航引导路径。
[0009] 由上述技术方案可知，本发明实施例提供的实景导航方法中，导航设备在实景导 航过程中，先确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点，根据各导航轨迹点在屏幕显示的 实景图像中的像素坐标，在实景图像上绘制导航引导路径，由于绘制的导航引导路径与道 路实际走向吻合，那么用户在行驶过程中，不仅能够通过屏幕显示的实景图像观察到道路 实际状况，还能够通过导航引导路径清楚地掌握应行驶的道路和方向，因此，通过导航引导 路径的引导，准确的确定行驶路径，顺利的行驶到目的地，避免了现有的实景导航方法中导 航提示不完整的问题。
[0010] 优选的，根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位 于当前所处位置前方的导航轨迹点，具体包括：在预先规划的导航路径包括的各位置点中， 获取位于导航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点；将 获取到的各位置点确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。由上可见，直接将与导航 设备当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点作为位于当前所处位置前方的导航轨迹 点，能够有效的提高实景导航的处理效率。
[0011] 优选的，根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位 于当前所处位置前方的导航轨迹点，具体包括：在预先规划的导航路径包括的各位置点中， 获取位于导航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点；按 照预设的间隔距离值，在由导航设备当前所处位置以及获取到的各位置点组成的路径上插 入等间隔的中间点；将插入的各中间点确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。在由 当前所处位置以及与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点组成的路径上等间隔的 插入各中间点，能够防止位置点之间的距离过远，导致实景图像上的导航轨迹点的数目过 少，导航引导路径信息被弱化。
[0012] 优选的，在预先规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处 位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点，具体包括：在预先规划的导航 路径包括的各位置点中，将位于当前所处位置前方且与导航设备当前所处位置的距离不大 于设定距离的位置点，确定为与导航设备当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点。由 上可见，导航设备在获取与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点时，直接将位于当 前所处位置前方、且与当前所处位置的距离不大于设定距离的位置点作为与当前所处位置 的地理坐标相匹配的各位置点，因此能够有效的提高实景导航的处理效率。
[0013] 优选的，根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到导航轨迹点在导航设备屏幕 显示的实景图像中的像素坐标，具体包括：根据导航设备当前所处位置的地理坐标和导航 轨迹点的地理坐标，将当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标转换为地面二维 坐标；在所述当前所处位置和导航轨迹点的地面二维坐标中加入预设的高度值，得到当前 所处位置和导航轨迹点的三维坐标；根据所述导航设备的图像采集装置的采集参数，将当 前所处位置和导航轨迹点的三维坐标转换为在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐 标。由上可见，三维坐标的高度值可以表征导航轨迹点在实景图像上的高度，因此可以根据 实际需要预先设置高度值，在实景导航过程中，导航设备就可以在当前所处位置和导航轨 迹点的地面二维坐标中加入预设的高度值，转换为三维坐标，提高了实景导航的灵活性。
[0014] 优选的，根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导 航引导路径，具体包括：在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应 的像素位置，绘制预设形状的图形，得到由所述图形构成的导航引导路径。由上可见，通过 绘制预设形状的图形得到导航引导路径，用户就能够通过导航引导路径的引导，准确的确 定行驶路径，顺利的行驶到目的地。
[0015] 优选的，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素 位置，绘制预设形状的图形，具体包括：根据导航轨迹点与导航设备当前所处位置之间的距 离，确定预设形状的图形的尺寸，其中，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越小，对应 的图形的尺寸越大，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越大，对应的图形的尺寸越小； 根据确定出的图形的尺寸，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对 应的像素位置，绘制预设形状的图形。由上可见，与导航设备当前所处位置之间的距离越 小，图形的尺寸越大，与导航设备当前所处位置之间的距离越大，图形的尺寸越小，因此导 航引导路径就能够体现各导航轨迹点与导航设备之间的远近关系，提高了用户的导航体 验。
[0016] 优选的，根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导 航引导路径，具体包括：在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应 的像素位置绘制导航线；在绘制的各导航线的起始端之间依次绘制连接线，以及在导航线 的结束端之间依次绘制连接线，得到导航引导路径。由上可见，通过绘制导航线得到导航 引导路径，用户就能够通过导航引导路径的引导，准确的确定行驶路径，顺利的行驶到目的 地。
[0017] 优选的，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素 位置绘制导航线，具体包括：根据导航轨迹点与导航设备当前所处位置之间的距离，确定导 航轨迹点对应的导航线的长度，其中，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越小，对应的 导航线的长度越长，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越大，对应的导航线的长度越 短；根据确定出的导航线的长度，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图 像中对应的像素位置绘制导航线。由上可见，与导航设备当前所处位置之间的距离越小，导 航线的长度越长，与导航设备当前所处位置之间的距离越大，导航线的长度越短，因此导航 引导路径就能够体现各导航轨迹点与导航设备之间的远近关系，提高了用户的导航体验。
[0018] 优选的，所述方法还包括：根据各导航轨迹点的像素坐标以及所述实景图像的中 心点的像素坐标，确定导航提示信息。由上可见，导航设备不仅在实景图像上绘制导航引导 路径，还进一步确定导航提示信息，后续可以在实景图像上显示导航提示信息或者采用语 音播报的方式播报导航提示信息，那么用户不仅能够在实景图像上获知导航引导路径，还 可以提前获知导航提示，那么用户就能够准确的确定行驶路径，提高了用户的导航体验。
[0019] 优选的，根据各导航轨迹点的像素坐标以及所述实景图像的中心点的像素坐标， 确定导航提示信息，具体包括：比较所述实景图像的中心点的像素坐标和导航轨迹点的像 素坐标,得到位于所述中心点左侧的导航轨迹点和位于所述中心点右侧的导航轨迹点；根 据导航轨迹点的像素坐标以及所述中心点的像素坐标，确定导航轨迹点与中心点之间的水 平距离；若位于中心点左侧的各导航轨迹点中与所述中心点之间的水平距离大于预设的距 离阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的左转提示阈值，则 确认导航提示信息为左转提示信息；若位于中心点右侧的各导航轨迹点中与所述中心点之 间的水平距离大于预设的距离阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比 大于预设的右转提示阈值，则确认导航提示信息为右转提示信息。
[0020] 优选的，所述方法还包括：根据各导航轨迹点的地面二维坐标以及当前行驶方向， 确定导航提示信息。由上可见，导航设备不仅在实景图像上绘制导航引导路径，还进一步确 定导航提示信息，后续可以在实景图像上显示导航提示信息或者采用语音播报的方式播报 导航提示信息，那么用户不仅能够在实景图像上获知导航引导路径，还可以提前获知导航 提示，那么用户就能够准确的确定行驶路径，提高了用户的导航体验。
[0021] 优选的，根据各导航轨迹点的地面二维坐标以及当前行驶方向，确定导航提示信 息，具体包括：以当前所处位置的地面二维坐标为基准点，按照预设的扩展宽度以及当前行 驶方向，确定直行区域；若地面二维坐标位于所述直行区域左侧的导航轨迹点的数量占导 航轨迹点的总数量的百分比大于预设的左转提示阈值，则确认导航提示信息为左转提示信 息；若地面二维坐标位于所述直行区域右侧的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的 百分比大于预设的右转提示阈值，则确认导航提示信息为右转提示信息。
[0022] 优选的，获取导航设备当前所处位置的地理坐标，具体包括：判断当前时间与上一 次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔是否大于预设的时间间隔阈值；若判断 结果为否，则将本地存储的、上一次从GPS系统获取的地理坐标作为导航设备当前所处位 置的地理坐标；若判断结果为是，则根据本地存储的、最近两次从GPS系统中获取的地理坐 标，确定当前行驶速度；根据确定出的当前行驶速度、上一次从GPS系统获取的地理坐标以 及当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔，确定导航设备当前 所处位置的地理坐标。由上可见，导航设备根据本地存储的地理坐标实时计算出当前所处 位置的地理坐标，能够减少和GPS系统的交互次数，提高实景导航的处理效率。
[0023] 本发明实施例还提供一种导航设备，包括：地理坐标获取单元，用于获取导航设备 当前所处位置的地理坐标；导航轨迹点确定单元，用于根据预先规划的导航路径及地理坐 标获取单元获取到的地理坐标，确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点；像素坐标确定 单元，用于根据导航轨迹点确定单元确定出的导航轨迹点的地理坐标，确定导航轨迹点在 导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标；导航引导路径绘制单元，用于根据导航轨迹 点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导航引导路径。
[0024] 由上述技术方案可知，导航设备在实景导航过程中，先确定位于当前所处位置前 方的导航轨迹点，根据各导航轨迹点在屏幕显示的实景图像中的像素坐标，在实景图像上 绘制导航引导路径，由于绘制的导航引导路径与道路实际走向吻合，那么用户在行驶过程 中，不仅能够通过屏幕显示的实景图像观察到道路实际状况，还能够通过导航引导路径清 楚地掌握应行驶的道路和方向，因此，通过导航引导路径的引导，准确的确定行驶路径，顺 利的行驶到目的地，避免了现有的实景导航方法中导航提示不完整的问题。
[0025] 优选的，所述导航轨迹点确定单元具体包括：第一轨迹点获取子单元，用于在预先 规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与当前所处位 置的地理坐标相匹配的各位置点；第一轨迹点确定子单元，用于将第一轨迹点获取子单元 获取到的各位置点确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。由上可见，直接将与导航 设备当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点作为位于当前所处位置前方的导航轨迹 点，能够有效的提高实景导航的处理效率。
[0026] 优选的，所述导航轨迹点确定单元具体包括：第二轨迹点获取子单元，用于在预先 规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与当前所处位 置的地理坐标相匹配的各位置点；中间点插入子单元，用于按照预设的间隔距离值，在由导 航设备当前所处位置以及第二轨迹点获取子单元获取到的各位置点组成的路径上插入等 间隔的中间点；第二轨迹点确定子单元，用于将插入的各中间点确定为位于当前所处位置 前方的导航轨迹点。在由当前所处位置以及与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点 组成的路径上等间隔的插入各中间点，能够防止位置点之间的距离过远，导致实景图像上 的导航轨迹点的数目过少，导航引导路径信息被弱化。
[0027] 优选的，所述像素坐标确定单元具体包括：地理二维坐标转换子单元，用于根据导 航设备当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标，将当前所处位置的地理坐标和 导航轨迹点的地理坐标转换为地面二维坐标；三维坐标转换子单元，用于在所述当前所处 位置和导航轨迹点的地面二维坐标中加入预设的高度值，得到当前所处位置和导航轨迹点 的三维坐标；像素坐标转换子单元，用于根据所述导航设备的图像采集装置的采集参数，将 当前所处位置和导航轨迹点的三维坐标转换为在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素 坐标。由上可见，三维坐标的高度值可以表征导航轨迹点在实景图像上的高度，因此可以根 据实际需要预先设置高度值，在实景导航过程中，导航设备就可以在当前所处位置和导航 轨迹点的地面二维坐标中加入预设的高度值，转换为三维坐标，提高了实景导航的灵活性。
[0028] 优选的，所述导航引导路径绘制单元，具体用于在导航轨迹点的像素坐标在导航 设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置，绘制预设形状的图形，得到由所述图形构成 的导航引导路径。由上可见，通过绘制预设形状的图形得到导航引导路径，用户就能够通过 导航引导路径的引导，准确的确定行驶路径，顺利的行驶到目的地。
[0029] 优选的，所述导航引导路径绘制单元，具体用于在导航轨迹点的像素坐标在导航 设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置绘制导航线，在绘制的各导航线的起始端之间 依次绘制连接线，以及在导航线的结束端之间依次绘制连接线，得到导航引导路径。由上可 见，通过绘制导航线得到导航引导路径，用户就能够通过导航引导路径的引导，准确的确定 行驶路径，顺利的行驶到目的地。
[0030] 优选的，所述导航设备还包括：第一导航提示信息确定单元，用于根据各导航轨迹 点的像素坐标以及所述实景图像的中心点的像素坐标，确定导航提示信息。由上可见，导航 设备不仅在实景图像上绘制导航引导路径，还进一步确定导航提示信息，后续可以在实景 图像上显示导航提示信息或者采用语音播报的方式播报导航提示信息，那么用户不仅能够 在实景图像上获知导航引导路径，还可以提前获知导航提示，那么用户就能够准确的确定 行驶路径，提高了用户的导航体验。
[0031] 优选的，所述第一导航提示信息确定单元具体包括：导航轨迹点确定子单元，用于 比较所述实景图像的中心点的像素坐标和导航轨迹点的像素坐标，得到位于所述中心点左 侧的导航轨迹点和位于所述中心点右侧的导航轨迹点；水平距离确定子单元，用于根据导 航轨迹点的像素坐标以及所述中心点的像素坐标，确定导航轨迹点与中心点之间的水平距 离；第一导航提示信息确认子单元，用于在位于中心点左侧的各导航轨迹点中与所述中心 点之间的水平距离大于预设的距离阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百 分比大于预设的左转提示阈值时，确认导航提示信息为左转提示信息，以及在位于中心点 右侧的各导航轨迹点中与所述中心点之间的水平距离大于预设的距离阈值的导航轨迹点 的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的右转提示阈值时，确认导航提示信息为 右转提示信息。
[0032]优选的，所述导航设备还包括：第二导航提示信息确定单元，用于根据各导航轨迹 点的地面二维坐标以及当前行驶方向，确定导航提示信息。由上可见，导航设备不仅在实景 图像上绘制导航引导路径，还进一步确定导航提示信息，后续可以在实景图像上显示导航 提示信息或者采用语音播报的方式播报导航提示信息，那么用户不仅能够在实景图像上获 知导航引导路径，还可以提前获知导航提示，那么用户就能够准确的确定行驶路径，提高了 用户的导航体验。
[0033]优选的，所述第二导航提示信息确定单元具体包括：直行区域确定子单元，用于以 当前所处位置的地面二维坐标为基准点，按照预设的扩展宽度以及当前行驶方向，确定直 行区域；第二导航提示信息确认子单元，用于在地面二维坐标位于所述直行区域左侧的导 航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的左转提示阈值时，确认导航提 示信息为左转提示信息，以及在地面二维坐标位于所述直行区域右侧的导航轨迹点的数量 占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的右转提示阈值时，确认导航提示信息为右转提 不f目息。
[0034]优选的，所述地理坐标获取单元具体包括：时间间隔判断子单元，用于判断当前时 间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔是否大于预设的时间间隔阈 值；地理坐标确认子单元，用于在时间间隔判断子单元的判断结果为否时，将本地存储的、 上一次从GPS系统获取的地理坐标作为导航设备当前所处位置的地理坐标；行驶速度确定 子单元，用于在时间间隔判断子单元的判断结果为是时，根据本地存储的、最近两次从GPS 系统中获取的地理坐标，确定当前行驶速度；地理坐标确定子单元，用于根据行驶速度确 定子单元确定出的当前行驶速度、上一次从GPS系统获取的地理坐标以及当前时间与上一 次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔，确定导航设备当前所处位置的地理坐 标。由上可见，导航设备根据本地存储的地理坐标实时计算出当前所处位置的地理坐标，能 够减少和GPS系统的交互次数，提高实景导航的处理效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 图1为现有技术中，实景导航效果示意图；
[0036] 图2为本发明实施例一中，实景导航方法流程示意图；
[0037] 图3为本发明实施例二中，插入中间点的方式示意图；
[0038] 图4为本发明实施例三中，导航设备将地理坐标转换为像素坐标的流程示意图；
[0039] 图5为本发明实施例三中，三维坐标转换为二维像素坐标的原理示意图；
[0040]图6为本发明实施例四中，采用导航轨迹点绘制方式绘制的导航引导路径的示意 图一；
[0041] 图7为本发明实施例四中，采用导航轨迹点绘制方式绘制的导航引导路径的示意 图二；
[0042] 图8为本发明实施例四中，采用导航线绘制方式绘制的导航引导路径的示意图
[0043] 图9为本发明实施例四中，采用导航线绘制方式绘制的导航引导路径的示意图 -* ?
[0044] 图10为本发明实施例五中，确定导航提示信息的示意图一；
[0045]图11为本发明实施例五中，确定导航提示信息的示意图二；
[0046] 图12为本发明实施例六中，导航设备结构示意图。

【具体实施方式】
[0047] 下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其 对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
[0048] 实施例一
[0049] 用户驾驶车辆出行时，可以通过装有导航软件的设备（以下简称导航设备）进行道 路导航，即由导航设备规划从始发位置到目的位置的导航路径并引导用户到达目的位置， 其中，导航路径由连续的导航路段构成，导航路段由连续的位置点构成。当用户选择实景 导航功能时，导航设备屏幕显示的将不再是电子地图界面，而是导航设备的摄像头实时采 集的实景图像(街景图像)。以下结合附图对本发明实施例提供的实景导航方法进行详细介 绍。
[0050] 如图2所示，为本发明实施例一提出的实景导航方法流程图，其具体处理流程如 下：
[0051] 步骤21，获取导航设备当前所处位置的地理坐标。上述地理坐标可以但不限于为 经纬度坐标。
[0052] 在实际应用中，导航设备从GPS系统获取地理坐标的频率可能会小于实景图像的 刷新频率，因此，为了在每次更新的实景图像上实时显示准确的导航引导路径，本发明实施 例一提出，可以采用如下方式获取导航设备当前所处位置的地理坐标：
[0053] 导航设备将从GPS系统中获取的地理坐标存储在本地，每次更新屏幕显示的实景 图像时，先判断当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔是否大 于预设的时间间隔阈值，若判断结果为否，则直接将本地存储的、上一次从GPS系统获取的 地理坐标作为导航设备当前所处位置的地理坐标，若判断结果为是，则根据本地存储的、最 近两次从GPS系统中获取的地理坐标，确定当前行驶速度，然后根据确定出的当前行驶速 度、上一次从GPS系统获取的地理坐标以及当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的 时间之间的时间间隔，确定导航设备当前所处位置的地理坐标。
[0054] 其中，为了节省导航设备的存储资源，导航设备可以只在本地存储最近两次从GPS 系统中获取的地理坐标。
[0055] 步骤22,根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位 于当前所处位置前方的导航轨迹点。
[0056] 由于预先规划的导航路径上的位置点的数量非常多，导航设备的屏幕显示的实景 图像只能显示位于导航设备当前所处位置前方的一部分位置点，本发明实施例一提出，将 能够在实景图像上显示的且位于当前所处位置前方的位置点称为导航轨迹点，即，此处所 称导航轨迹点特指导航设备将要经过的位置点。
[0057] 其中，如何确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点的过程将在本发明实施例二 中详细介绍。
[0058] 步骤23,根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到导航轨迹点在导航设备屏幕 显示的实景图像中的像素坐标。
[0059] 本发明实施例一提出，一旦用户打开了导航软件中的实景导航功能，导航设备就 会通过图像采集装置实时获取实景图像，并在屏幕上显示实时获取到的实景图像。比如，用 户将导航设备置于前风挡位置处，那么在用户行驶过程中就能够通过导航设备屏幕看到导 航设备的图像采集装置(例如摄像头）采集实景图像，该实景图像反映了当前的实际道路状 况。
[0060] 由于在实景图像上绘制的导航引导路径需要与实际道路状况吻合，因此导航设备 需要将导航轨迹点的地理坐标转换为在实景图像中的像素坐标。其中，导航设备将导航轨 迹点的地理坐标转换为在实景图像中的像素坐标的过程将在本发明实施例三中详细介绍。
[0061] 步骤24,根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导 航引导路径。
[0062] 导航设备得到各导航轨迹点在实景图像上的像素坐标后，可以根据各像素坐标， 在实景图像上绘制导航引导路径，由于绘制的导航引导路径与道路实际走向吻合，那么用 户在行驶过程中，不仅能够通过屏幕显示的实景图像观察到道路疏忽状况，也能够通过导 航引导路径清楚地掌握应行驶的道路和方向，因此，通过导航引导路径的引导，准确的确定 行驶路径，顺利的行驶到目的地。
[0063] 其中，导航设备在实景图像中绘制导航引导路径的过程将在本发明实施例四中详 细介绍。
[0064] 实施例二
[0065] 本发明实施例二提出，导航设备确定各导航轨迹点时，可以先在预先规划的导航 路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与导航设备当前所处位置 的地理坐标相匹配的各位置点，其中，导航设备可以但不限于通过下述两种方式获取位于 导航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点，下面分别进 行介绍：
[0066] 第一种获取方式，导航设备在预先规划的导航路径包含的各位置点中，将位于当 前所处位置前方、且与导航设备当前所处位置的距离不大于设定距离的位置点，确定为与 导航设备当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点。
[0067] 例如，上述设定距离为500米，则导航设备在预先规划的导航路径包含的各位置 点中，从导航设备当前所处位置开始，往前取500米内的位置点。
[0068] 第二种获取方式，预先规划的导航路径包含的各位置点的地理坐标是按照导航路 段存储的，导航设备在预先规划的导航路径对应的各导航路段中，查找包含导航设备当前 所处位置的地理坐标的导航路段，然后在包含查找到的导航路段在内的规定数目个连续的 导航路段的位置点中，将位于当前所处位置前方的各位置点，确定为与导航设备当前所处 位置的地理坐标相匹配的各位置点。
[0069] 例如，包含导航设备当前所处位置的地理坐标的导航路段为导航路段10,预先设 置的规定数目N=3,导航路段11和导航路段12位于导航路段10的前方，且这三个导航路段 为连续的导航路段，因此导航设备从导航路段10、导航路段11和导航路段12的位置点中， 将位于当前所处位置前方的各位置点，确定为与导航设备当前所处位置的地理坐标相匹配 的各位置点。
[0070] 本发明实施例二提出，导航设备可以直接将查找到的与导航设备当前所处位置的 地理坐标相匹配的各位置点，确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。
[0071] 此外，为了防止位置点之间的距离过远，导致实景图像上显示的导航引导路径信 息被弱化，本发明实施例二还提出，可以按照预设的间隔距离值，在由导航设备当前所处位 置以及查找到的各位置点组成的路径上插入等间隔的中间点，将插入的各中间点确定为位 于当前所处位置前方的导航轨迹点。
[0072] 其中，导航设备预先设置间隔距离值，查找到与导航设备当前所处位置的地理坐 标相匹配的各位置点后，将当前所处位置以及查找到的各位置点依次连接，可以得到一个 路径，从当前所处位置开始，依次按照预设的间隔距离值，等间隔的插入中间点。
[0073] 例如，如图3所示，预先设置的间隔距离值为k，导航设备从当前所处位置开始，依 次按照间隔距离值k，等间隔的插入中间点，若插入的某个中间点与下一个位置点之间的距 离值为s，且s小于k，则该位置点与插入的下一个中间点之间的距离值为（k_s)。
[0074] 实施例三
[0075] 如图4所示，为本发明实施例三提出的导航设备将导航轨迹点的地理坐标转换为 在实景图像中的像素坐标的流程示意图，其具体处理流程如下：
[0076] 步骤41，根据导航设备当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标，将当 前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标转换为地面二维坐标。
[0077] 其中，导航设备可以但不限于通过现有的由大地坐标变换到地图投影坐标的算法 (例如，墨卡托投影算法、高斯-克吕格投影算法、通用摩卡托投影算法、兰伯特投影算法、阿 尔伯斯投影算法等)，将地理坐标（lat，Ion)转换为地面二维坐标（x，y)。
[0078] 步骤42,在所述当前所处位置和导航轨迹点的地面二维坐标中加入预设的高度 值，得到当前所处位置和导航轨迹点的三维坐标。
[0079] 本发明实施例三提出，三维坐标中的高度值h能够表征导航轨迹点在实景图像上 的高度，因为可以根据实际情况预先设置高度值h，其中，如果想要在实景图像中的路平面 的高度上显示导航引导路径，则可以将高度值h设置为导航设备与路平面之间的距离值； 为了避免在实景图像上绘制的导航引导路径遮挡路面标志或遮挡路况，也可以将高度值h 设置为车辆的车顶与路平面之间的距离值，那么导航引导路径就在实景图像的偏上方显 /Jn〇
[0080] 导航设备可以将h的多种取值提示给用户，用户根据自身的偏好选择h的取值，其 中，用户可以在开始导航前选择h的取值，也可以在导航的过程中实时更改h的取值。
[0081] 步骤43,根据所述导航设备的图像采集装置的采集参数，将当前所处位置和导航 轨迹点的三维坐标转换为在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标。
[0082] 其中，导航设备可以通过现有的三维投影算法，将三维坐标转换为二维像素坐标， 具体的：
[0083] 导航设备首先获取图像采集装置的采集参数，包括传感器尺寸、最高分辨率、焦 距、旋转角度、在车辆内的位置等，通过采集参数，可以确定出图像采集装置的透视矩阵，导 航设备根据该透视矩阵，将当前所处位置和导航轨迹点的三维坐标（X，h，y)转换为在实景 图像中的二维像素坐标（U，V)。
[0084]如图5所示，为三维坐标（x，h，y)转换为二维像素坐标（u，v)的原理图，其算法如 下所示：

【权利要求】
1. 一种实景导航方法，其特征在于，包括： 获取导航设备当前所处位置的地理坐标； 根据预先规划的导航路径及导航设备当前所处位置的地理坐标，确定位于当前所处位 置前方的导航轨迹点； 根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到导航轨迹点在导航设备屏幕显示的实景图 像中的像素坐标； 根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实景图像中绘制导航引导路径。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预先规划的导航路径及导航设备当前 所处位置的地理坐标，确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点，具体包括： 在预先规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与 当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点； 将获取到的各位置点确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预先规划的导航路径及导航设备当前 所处位置的地理坐标，确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点，具体包括： 在预先规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与 当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点； 按照预设的间隔距离值，在由导航设备当前所处位置以及获取到的各位置点组成的路 径上插入等间隔的中间点； 将插入的各中间点确定为位于当前所处位置前方的导航轨迹点。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在预先规划的导航路径包括的各位置 点中，获取位于导航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置 点，具体包括： 在预先规划的导航路径包括的各位置点中，将位于当前所处位置前方且与导航设备当 前所处位置的距离不大于设定距离的位置点，确定为与导航设备当前所处位置的地理坐标 相匹配的各位置点。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定出的导航轨迹点的地理坐标，得到 导航轨迹点在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标，具体包括： 根据导航设备当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标，将当前所处位置的 地理坐标和导航轨迹点的地理坐标转换为地面二维坐标； 在所述当前所处位置和导航轨迹点的地面二维坐标中加入预设的高度值，得到当前所 处位置和导航轨迹点的三维坐标； 根据所述导航设备的图像采集装置的采集参数，将当前所处位置和导航轨迹点的三维 坐标转换为在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏 幕显示的实景图像中绘制导航引导路径，具体包括： 在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置，绘制预 设形状的图形，得到由所述图形构成的导航引导路径。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕 显示的实景图像中对应的像素位置，绘制预设形状的图形，具体包括： 根据导航轨迹点与导航设备当前所处位置之间的距离，确定预设形状的图形的尺寸， 其中，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越小，对应的图形的尺寸越大，导航轨迹点与 当前所处位置之间的距离越大，对应的图形的尺寸越小； 根据确定出的图形的尺寸，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像 中对应的像素位置，绘制预设形状的图形。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏 幕显示的实景图像中绘制导航引导路径，具体包括： 在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置绘制导 航线； 在绘制的各导航线的起始端之间依次绘制连接线，以及在导航线的结束端之间依次绘 制连接线，得到导航引导路径。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕 显示的实景图像中对应的像素位置绘制导航线，具体包括： 根据导航轨迹点与导航设备当前所处位置之间的距离，确定导航轨迹点对应的导航线 的长度，其中，导航轨迹点与当前所处位置之间的距离越小，对应的导航线的长度越长，导 航轨迹点与当前所处位置之间的距离越大，对应的导航线的长度越短； 根据确定出的导航线的长度，在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图 像中对应的像素位置绘制导航线。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 根据各导航轨迹点的像素坐标以及所述实景图像的中心点的像素坐标，确定导航提示 信息。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据各导航轨迹点的像素坐标以及所述 实景图像的中心点的像素坐标，确定导航提示信息，具体包括： 比较所述实景图像的中心点的像素坐标和导航轨迹点的像素坐标，得到位于所述中心 点左侧的导航轨迹点和位于所述中心点右侧的导航轨迹点； 根据导航轨迹点的像素坐标以及所述中心点的像素坐标，确定导航轨迹点与中心点之 间的水平距离； 若位于中心点左侧的各导航轨迹点中与所述中心点之间的水平距离大于预设的距离 阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的左转提示阈值，则确 认导航提示信息为左转提示信息； 若位于中心点右侧的各导航轨迹点中与所述中心点之间的水平距离大于预设的距离 阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的右转提示阈值，则确 认导航提示信息为右转提示信息。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 根据各导航轨迹点的地面二维坐标以及当前行驶方向，确定导航提示信息。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，根据各导航轨迹点的地面二维坐标以及 当前行驶方向，确定导航提示信息，具体包括： 以当前所处位置的地面二维坐标为基准点，按照预设的扩展宽度以及当前行驶方向， 确定直行区域； 若地面二维坐标位于所述直行区域左侧的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量 的百分比大于预设的左转提示阈值，则确认导航提示信息为左转提示信息； 若地面二维坐标位于所述直行区域右侧的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量 的百分比大于预设的右转提示阈值，则确认导航提示信息为右转提示信息。
14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取导航设备当前所处位置的地理坐标， 具体包括： 判断当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔是否大于预 设的时间间隔阈值； 若判断结果为否，则将本地存储的、上一次从GPS系统获取的地理坐标作为导航设备 当前所处位置的地理坐标； 若判断结果为是，则根据本地存储的、最近两次从GPS系统中获取的地理坐标，确定当 前行驶速度； 根据确定出的当前行驶速度、上一次从GPS系统获取的地理坐标以及当前时间与上一 次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的时间间隔，确定导航设备当前所处位置的地理坐 标。
15. -种导航设备，其特征在于，包括： 地理坐标获取单元，用于获取导航设备当前所处位置的地理坐标； 导航轨迹点确定单元，用于根据预先规划的导航路径及地理坐标获取单元获取到的地 理坐标，确定位于当前所处位置前方的导航轨迹点； 像素坐标确定单元，用于根据导航轨迹点确定单元确定出的导航轨迹点的地理坐标， 确定导航轨迹点在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标； 导航引导路径绘制单元，用于根据导航轨迹点的像素坐标，在导航设备屏幕显示的实 景图像中绘制导航引导路径。
16. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述导航轨迹点确定单元具体包括： 第一轨迹点获取子单元，用于在预先规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导 航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点； 第一轨迹点确定子单元，用于将第一轨迹点获取子单元获取到的各位置点确定为位于 当前所处位置前方的导航轨迹点。
17. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述导航轨迹点确定单元具体包括： 第二轨迹点获取子单元，用于在预先规划的导航路径包括的各位置点中，获取位于导 航设备当前所处位置前方且与当前所处位置的地理坐标相匹配的各位置点； 中间点插入子单元，用于按照预设的间隔距离值，在由导航设备当前所处位置以及第 二轨迹点获取子单元获取到的各位置点组成的路径上插入等间隔的中间点； 第二轨迹点确定子单元，用于将插入的各中间点确定为位于当前所处位置前方的导航 轨迹点。
18. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述像素坐标确定单元具体包括： 地理二维坐标转换子单元，用于根据导航设备当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点 的地理坐标，将当前所处位置的地理坐标和导航轨迹点的地理坐标转换为地面二维坐标； 三维坐标转换子单元，用于在所述当前所处位置和导航轨迹点的地面二维坐标中加入 预设的高度值，得到当前所处位置和导航轨迹点的三维坐标； 像素坐标转换子单元，用于根据所述导航设备的图像采集装置的采集参数，将当前所 处位置和导航轨迹点的三维坐标转换为在导航设备屏幕显示的实景图像中的像素坐标。
19. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述导航引导路径绘制单元，具体用 于在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置，绘制预设 形状的图形，得到由所述图形构成的导航引导路径。
20. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述导航引导路径绘制单元，具体用 于在导航轨迹点的像素坐标在导航设备屏幕显示的实景图像中对应的像素位置绘制导航 线，在绘制的各导航线的起始端之间依次绘制连接线，以及在导航线的结束端之间依次绘 制连接线，得到导航引导路径。
21. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，还包括： 第一导航提示信息确定单元，用于根据各导航轨迹点的像素坐标以及所述实景图像的 中心点的像素坐标，确定导航提示信息。
22. 如权利要求20所述的导航设备，其特征在于，所述第一导航提示信息确定单元具 体包括： 导航轨迹点确定子单元，用于比较所述实景图像的中心点的像素坐标和导航轨迹点的 像素坐标，得到位于所述中心点左侧的导航轨迹点和位于所述中心点右侧的导航轨迹点； 水平距离确定子单元，用于根据导航轨迹点的像素坐标以及所述中心点的像素坐标， 确定导航轨迹点与中心点之间的水平距离； 第一导航提示信息确认子单元，用于在位于中心点左侧的各导航轨迹点中与所述中心 点之间的水平距离大于预设的距离阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百 分比大于预设的左转提示阈值时，确认导航提示信息为左转提示信息，以及 在位于中心点右侧的各导航轨迹点中与所述中心点之间的水平距离大于预设的距离 阈值的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的右转提示阈值时，确 认导航提示信息为右转提示信息。
23. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，还包括： 第二导航提示信息确定单元，用于根据各导航轨迹点的地面二维坐标以及当前行驶方 向，确定导航提示信息。
24. 如权利要求23所述的导航设备，其特征在于，所述第二导航提示信息确定单元具 体包括： 直行区域确定子单元，用于以当前所处位置的地面二维坐标为基准点，按照预设的扩 展宽度以及当前行驶方向，确定直行区域； 第二导航提示信息确认子单元，用于在地面二维坐标位于所述直行区域左侧的导航轨 迹点的数量占导航轨迹点的总数量的百分比大于预设的左转提示阈值时，确认导航提示信 息为左转提示信息，以及 在地面二维坐标位于所述直行区域右侧的导航轨迹点的数量占导航轨迹点的总数量 的百分比大于预设的右转提示阈值时，确认导航提示信息为右转提示信息。
25. 如权利要求15所述的导航设备，其特征在于，所述地理坐标获取单元具体包括： 时间间隔判断子单元，用于判断当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之 间的时间间隔是否大于预设的时间间隔阈值； 地理坐标确认子单元，用于在时间间隔判断子单元的判断结果为否时，将本地存储的、 上一次从GPS系统获取的地理坐标作为导航设备当前所处位置的地理坐标； 行驶速度确定子单元，用于在时间间隔判断子单元的判断结果为是时，根据本地存储 的、最近两次从GPS系统中获取的地理坐标，确定当前行驶速度； 地理坐标确定子单元，用于根据行驶速度确定子单元确定出的当前行驶速度、上一次 从GPS系统获取的地理坐标以及当前时间与上一次从GPS系统获取地理坐标的时间之间的 时间间隔，确定导航设备当前所处位置的地理坐标。
【文档编号】G01C21/34GK104515529SQ201310452946
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】段思九, 陈怡
申请人:高德软件有限公司