面向行人导航的地标链生成方法.pdf

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1、第35卷第1o期武汉大学学报·信息科学版VoI．35NO．1O2010年lO月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversity0ct．2010文章编号：1671—886O(2O1O)10—1240～05文献标志码：A面向行人导航的地标链生成方法张星李清泉。方志祥。(1武汉大学遥感信息工程学院，武汉市路喻路129号，430079)(2武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路129号，430079)摘要：提出了面向行人导航的地标链生成方法，将地标信息引入行人导航过程。描述了有向通视图构建与地标链生成算法，并以武汉大学为实验数据进行

2、了算法实现。结果表明，地标链能以有限的地标影像提供路径引导信息，为行人导航提供一种行之有效的导航手段。关键词：行人导航；基于位置服务；地标；有向通视图中图法分类号：P208寻路(wayfinding)行为是从起点到无法被直基于可视域来分析地标的空间引导性能。接感知的特定目的地的运动口]。地标(1andmark)地标可视域(visiblefieldoflandmarks，VFL)是寻路过程中的重要要素。地标作为一种寻路线指其所能被视觉感知的区域，取决于对象在局部环索，能够增加行人对路径的熟悉程度。连续的地境内的突出程度，该程度受其形状、色彩、高度等属标序列能在人们作出路径选择时传达一种

3、启发性性影响¨】。地标可视域除其自有属性外，还受周的提示，对于安抚感情和保证寻路决策的正确性边环境的对比程度与用户背景(包括视力、习惯、文有很大作用[2]。在行人导航系统中，地标是重要化背景等)两个方面的影响。同时，地标的视觉特的导航线索，能够被用于路径选择决策以及增强征会随着观察距离的延伸以及观察角度的偏转而行人的信心L3]。相距行人位置较近的地标的作削弱[4]。因此，精确描述地标可视域的大小、形状用在于位置标识与决策辅助；较远的地标能用于等属性是非常复杂的问题。本文把可视域主要限方向标识]。目前，基于移动终端的行人导航软定在位置、角度、距离等方面，而暂不考虑其他方面件主要继承了车

4、载导航模式与概念]。在这些的因素，因此，将地标可视域简化为：Ⅵ1L(口)=系统中地标大都以兴趣点(POIs)的形式存在，用{Position(n)，Angle(口)，Distance(口)}，其中户可能无法依据兴趣点的文字描述找到对应的地VFL(口)表示地标a的可视域；Position(n)表示a理对象。兴趣点只作为离散的信息点存在于背景的位置；Angle(n)表示a的可视角度；Distance(倪)图层，无法主动地引导行人的行走方向，难以满足表示n的可视距离。用户对地标数据的需求。目前，已有一些学者研地标在可视域内的突出特征，能提供直观的究基于地标的行人导航方法[6]。方位来引导信

5、息，具有一定的路径引导能力。本文采用有向通视图来描述离散地标之间的空间拓1基于可视域的地标链扑关系，有效组织行人导航中各地标的引导能力。有向通视图以地标为结点，地标可视域为空间约1．1地标的引导性与可视域束，以有向通视拓扑关系为基础构建的拓扑图地标是固定的(stationary)、清楚的(dis—(图1)，有向通视图可以清晰地表达所有地标的tinct)、独特的(salient)对象或者区域。在行人空间引导关系。的寻路过程中，地标可以起到显著的方位标识与1．2地标链路径引导作用嘲。本文研究工作以此为出发点，地标链(1andmarkchain，LC)是以有向通视收稿日期：2010—072

6、1。项目来源：国家自然科学基金资助项目(40701153，60872132，40830530)；国家教育部博士点专项基金资助项目(20070486001)。第35卷第10期张星等：面向行人导航的地标链生成方法124l⋯～地标可视域边界与经典VisibilityGraph构造算法相比，本文提出的有向通视图有以下特点：①仅以地标为拓扑结构造算法点；②以“通视性”作为拓扑关系构建的基础；③考虑地标可视域的空间约束。通过有向通视JD图构造算法能够建立离散地标之问的空间拓扑关地标可视域分系。地标链规划算法考虑的因素包括：引导次数图1地标网的有向通视图Fig．1OrientedVisibilit

7、yGraphBasedonN、单次引导距离D、距离问隔阈值D。。其中D。LandmarkNetwork指特定环境下界定地标匹配难度的距离问隔阈值。设单次引导中地标匹配难度为，当D≤图为基础生成的，由有限地标构成的有向链。每D。时，地标匹配难度认为不存在，即M一0；当条有向链可以为行人标识空间位置与方向，并提D>D。时，M一D一D。。地标链规划算法以Di_供具有连续引导功能的参考链。地标链的排列次jkstra算法为基础，在构建完成的有向通视图中序非常重要，具