一种实景导航方法、系统及终端设备与流程

本发明属于导航技术领域，尤其涉及一种实景导航方法、系统及终端设备。

背景技术：

路径导航设备依照网络地图向驾驶员提供最佳行驶路线，实现车辆快速通行的目的。

然而导航设备中的传统网络地图缺乏高程信息，无法监测路径中高度方向的安全性；而且由于传统网络地图以二维形式显示，与实际情况相差较大，不够直观，缺乏对高度、维度的表达，使得导航的安全性以及可达性较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种实景导航方法、系统及终端设备，以解决现有技术中传统网络地图缺乏高程信息、显示不够直观以及安全性、可达性较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种实景导航方法，包括：

根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型；

根据所述三维倾斜实景模型规划合理路径；

根据所述合理路径调取与所述合理路径对应的视频信息，显示所述合理路径的场景画面；

根据所述场景画面绘制与所述合理路径对应的三维实景导航图像。

本发明实施例的第二方面提供了一种实景导航系统，包括：

模型建立模块，用于根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型；

路径规划模块，用于根据所述三维倾斜实景模型规划合理路径；

场景显示模块，用于根据所述合理路径调取与所述合理路径对应的视频信息，显示所述合理路径的场景画面；

导航图像生成模块，用于根据所述场景画面绘制与所述合理路径对应的三维实景导航图像。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实景导航方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实景导航方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过本发明实施例，根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型，克服了倾斜地理定位、取点测量效率低以及不能获取坐标点的缺点，实现了对特定地区的建筑、树木等侧面信息的高精度、高质量的处理；根据三维倾斜实景模型规划合理路径，保证了路径的安全性；根据规划的合理路径调取对应的视频信息，显示合理路径的场景画面，并根据场景画面绘制对应的三维实景导航图像，使得导航地图更加直观、逼真的显示；准确的呈现出路径场景的高度、纬度信息，提高了导航路线的准确性与安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的实景导航方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的建立三维倾斜摄影方法的另一种应用的实现流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的规划合理路径的具体方法的实现流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的显示合理路径画面的具体方法的实现流程示意图；

图5是本发明实施例四提供的实景导航系统的示意图；

图6是本发明实施例五提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

参见图1是本发明实施例一提供的实景导航方法的实现流程示意图，该方法可应用于导航设备，所述导航设备可以是车载导航设备，也可以是移动导航设备；该方法可以包括以下步骤：

步骤s101，根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型。

在本实施例中，特定地区可以是根据用户具体需要选定的区域，包括偏远地区或者公网条件下无法呈现的敏感区域。空间特征信息包括特定地区内的建筑、树木、电线或高架桥等的侧面信息、高层建筑物的顶部信息、地理定位信息、地理坐标信息等；空间特征信息可以由无人机通过不同角度的镜头拍摄具有一定倾斜角度的影像图片，可以获取同一位置多个不同角度、具有高分辨率的影像图片，对影像图片进行处理后获取空间特征信息。三维倾斜实景模型中包括多种格式的模型，可以对大场景内的影像数据建立三维倾斜模型；所述三维倾斜实景模型建立，通过无人机航拍可以获取特定地区的实景图像，由于无人机为高空俯瞰视角，而导航的使用者是低角度仰视角，因此需要对无人机拍摄的实景图像进行倾斜处理后，建立三维的实景模型。

进一步的，所述根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型，包括：

获取所述特定地区的影像图片；

对所述影像图片进行空三处理，获取所述特定地区的三维倾斜实景模型。

在本实施例中，所述空三处理过程包括对空间立体应用空中三角测量，获取控制点，并对控制点加密求得加密点的高程和平面位置，从而建立高质量、高精度的大场景的三维倾斜实景模型。

另外，通过无人机进行三维倾斜摄影，获取的倾斜摄影数据包含更多的建筑的可量化信息，对建筑物的可量化信息进行测量，还可以实现对违法建筑物的测量和快速定位，如图2所示，通过无人机三维倾斜摄影方法实现对违法建筑物的巡查步骤具体包括：

步骤s201获取烟感影像图片；所述烟感影像图片为通过烟感摄像机拍摄的图片。

步骤s202，对所述烟感影像图片数字化处理，生成正射影像数据和数字高程模型。

步骤s203，对多个时间段的所述正射影像数据进行比对，以及对多个时间段的所述数字高程模型进行比对，获取建筑物的高程变化特征。

步骤s204，根据所述高程变化特征，识别高程变化的违章建筑，并生成报告文档；所述报告文档包括违章建筑的定位信息以及测量信息。

通过获取建筑物的三维倾斜摄影图像，并对图像进行数字化处理，获取正射影像数据和数字高程模型，实现了对建筑物的可量化信息的测量，以及对违章建筑的快速识别与定位，提高了对违法建筑物的巡查效率和识别的准确率。

步骤s102，根据所述三维倾斜实景模型规划合理路径。

在本实施例中，所述合理路径与建立的三维倾斜实体模型不发生相交或重叠；可以通过无人机进行特定地区的安全审查、巡检，实现对路径进行合理规划。

具体的，合理路径的规划是对规划数据经过多次的判断，最终满足预设条件的路径规划数据为合理路径。由于在本实施例中可以是通过无人机航飞实现合理路径的规划，所述的预设条件则包括路径规划数据处于地面站位置信号范围内，且不处于航空禁飞区域范围内。

需要说明的是，在通过无人机进行路径巡航规划的过程中，可以不只包括一架无人机，可以是由多架在地面站位置的信号范围内巡航实现路径的规划。

步骤s103，根据所述合理路径调取与所述合理路径对应的视频信息，显示所述合理路径的场景画面。

在本实施例中，可以通过不同类型的无人机拍摄获取其所在位置处的场景视频信息，将视频信息以数据流形式无线传输至导航设备；将合理路径信息与无人机所在的位置进行匹配，获取与合理路径对应的视频信息，并显示合理路径所对应的场景画面；所述的场景画面包括合理路径的路况、周边设施的实际状况，还可以通过场景画面表达出路径区域建筑设施的高度与维度信息。

进一步的，所述根据所述位置信息、所述姿态信息以及所述图像数据对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型进行绘制并生成动画，包括：

根据不同类型的无人机对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型进行绘制并生成动画。

在本实施例中，不同类型的无人机所拍摄的视频信息的类型不同，

步骤s104，根据所述场景画面绘制与所述合理路径对应的三维实景导航图像。

在本实施例中，通过骨骼动画将与合理路径对应的场景画面填充到路径的三维实景导航图像中。

其中，无人机搭载的摄像设备的类型不同，所拍摄的场景画面也不同，将不同的场景画面绘制渲染到合理路径对应的三维实景导航图像中。

通过本发明实施例，采集低空摄影数据和建立三维倾斜实景模型，由全景地图、倾斜摄影、以及地图拼接，构成地理信息的基础底图，完善了特定地区的地理信息；通过无人机实现合理路径规划、安全审查以及常态巡检等，最终实现准确直观的实景导航。

实施例二

参见图3，是本发明实施例二提供的规划合理路径的具体方法的实现流程示意图，为实施例一中进行合理路径规划的具体流程，该方法可以包括以下步骤：

步骤s301，获取预设路径的规划数据。

所述预设路径的规划数据为预先设定的，可以根据起点与终点进行预先设定。

步骤s302，根据所述规划数据判断所述预设路径是否避开禁飞区。

在本实施例中，禁飞区包括特定区域的机场的禁飞区域以及高度信息；根据规划数据，判断预设路径是否避开禁飞区，例如，可以通过红色式样显示与禁飞区空间相交的航线。

步骤s303，若是，则获取地面站信号；若否，则重新获取预设路径的规划数据。

在本实施例中，所述地面站可以有一个或多个，通过地面站信号可以控制一个或多个无人机通过航飞规划路线。若预设路径经过了禁飞区，则重新获取规划数据，重新规划路径，可以通过重新接收导入的规划数据文档kml，也可以通过平移航点的xyz轴方向编辑航线数据。

步骤s304，判断所述预设路径是否处于所述地面站信号的范围之内。

在本实施例中，判断预设路径经过的区域是否处于地面站信号的范围之内；只有预设路径在地面站信号的范围之内，才可以通过无人机对预设路径进行巡航检测，判断预设路径是否合理。

步骤s305，若是，则以无人机所在位置为底面圆心、以预设距离为底面半径、以无人机所在位置垂直地面的连线为中轴线，绘制所述预设路径的圆柱体模型集合；若否，则重新获取预设路径的规划数据。

在本实施例中，由无人机在预设路径的上空进行航飞巡检，由于路径存在一定的宽度，所以设置预设的距离为圆柱的地面半径，并以无人机所在的位置为圆心，获取当前巡航路段的圆柱模型；由于路径的长短，以及无人机可以巡航的线程有限，所获取的可能为经过多个地面站的多个无人机航飞巡检路线的圆柱模型集合。

步骤s306，判断所述圆柱体模型集合是否与所述预设路径对应的部分三维实景模型相交。

在本实施例中，不同的行驶工具具有不同的高度，在不同的路段存在不同限高行驶；在预设路径对应的低空区域有可能存在一些违章建筑物，违章建筑物可能存在高度或纬度上的不合理，而影响路径的规划；通过由无人机巡航检测，获取对应检测路线的圆柱体模型集合，并判断圆柱体模型集合与预设路径部分对应的三维实景模型是否发生相交或重叠现象，若发生相交或重叠现象，则预设的路径会经过某些建筑设施，则规划的预设路径不合理，需要重新设定预设路径的规划数据。

步骤s307，若否，则所述预设路径为合理路径；若是，则所述预设路径不合理，重新获取预设路径的规划数据。

通过本实施例，获取的路径信息更加全面，可以实时更新最新地貌，增加了导航地图的高程信息，保证了路径规划的安全性。

实施例三

参见图4是本发明实施例三提供的显示合理路径画面的具体方法的实现流程示意图，该方法为实施例一中对场景画面进行显示的具体实现流程，包括以下步骤：

步骤s401，获取所述合理路径中无人机位置信息、姿态信息以及所述视频信息中的图像数据。

在本实施例中，由无人机进行航飞获取场景的视频信息，通过获取无人机的位置信息确定当前位置拍摄的图像在三维倾斜实景模型中对应的位置；通过获取无人机的姿态信息，获取图像的角度信息，并根据角度信息对图像进行调整处理。

步骤s402，根据所述位置信息、所述姿态信息以及所述图像数据对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型进行绘制并生成动画。

在本实施例中，通过获取无人机的位置信息确定当前位置拍摄的图像在三维倾斜实景模型中对应的位置；由于无人机飞行的姿态容易发生改变，不是保持一种姿态不变，环境中有风或者转弯时，无人机的飞行姿态都会发生改变，因此，通过获取无人机的拍摄当前画面时的姿态信息，可以获取拍摄图像的角度信息，并根据角度信息对图像进行调整处理，通过绘制渲染图像数据绘制到三维倾斜实景模型中，并经过三维实景地图拼接生成骨骼动画。

步骤s403，显示由对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型生成动画的场景画面。

通过本实施例，可以直观准确的显示三维实景导航地图，提高了路径的安全性。

需要说明的是，本领域技术人员在本发明揭露的技术范围内，可容易想到的其他排序方案也应在本发明的保护范围之内，在此不一一赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例四

参见图5，是本发明实施例四提供的实景导航系统的示意图，所述实景导航系统包括三维gis建模平台，可以对获取的图像数据、巡航检测数据等进行处理，并建立对应的空间模型；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述实景导航系统包括：

模型建立模块51，用于根据特定地区的空间特征信息建立三维倾斜实景模型；

路径规划模块52，用于根据所述三维倾斜实景模型规划合理路径；

场景显示模块53，用于根据所述合理路径调取与所述合理路径对应的视频信息，显示所述合理路径的场景画面；

导航图像生成模块，用于根据所述场景画面绘制与所述合理路径对应的三维实景导航图像。

进一步的，所述模型建立模块包括：

影像图片采集单元，用于获取所述特定地区的影像图片；

影像图片处理单元，用于对所述影像图片进行空三处理，获取所述特定地区的三维倾斜实景模型。

所述路径规划模块包括：

第一数据获取单元，用于获取预设路径的规划数据；

第一判断单元，用于根据所述规划数据判断所述预设路径是否避开禁飞区；

第二数据获取单元，用于若所述预设路径避开禁飞区，则获取地面站信号；

第二判断单元，用于判断所述预设路径是否处于所述地面站信号的范围之内；

路径圆柱体模型集合获取单元，用于若所述预设路径处于所述地面站信号的范围之内，则以无人机所在位置为底面圆心、以预设距离为底面半径、以无人机所在位置垂直地面的连线为中轴线，绘制所述预设路径的圆柱体模型集合；

第三判断单元，用于判断所述圆柱体模型集合是否与所述预设路径对应的部分三维实景模型相交；若不想交，则所述预设路径为合理路径。

所述场景显示模块包括：

第三数据获取单元，用于获取与所述合理路径对应无人机位置信息、姿态信息以及所述视频信息中的图像数据；

实景绘制单元，用于根据所述位置信息、所述姿态信息以及所述图像数据对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型进行绘制并生成动画。

场景显示单元，用于显示由对所述合理路径对应的三维倾斜实景模型生成动画的场景画面。

通过本实施例，解决了传统网络地图无法显示高程信息，无法显示偏远地区的图像信息以及路径规划安全性较低的技术问题；实现了路径的实景导航，使得导航路径直观准确的显示，提高了路径导航的安全性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述移动终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述移动终端中模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例四

图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个装配式建筑的构件处理方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至53的功能。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述终端设备6中的执行过程。

所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。