臺灣博碩士論文加值系統

現今的應用於手機上的定位模式大都圍繞著發展成熟的GPS為主，但GPS也受環境的因素影響，會造成定位的準確度，所以本論文以手機定位為主要研究，利用環境所帶來的影像資訊來輔助手機的定位，在環境中建立影像資料庫的情況下，利用手機拍攝影像與手機感測器所得到的資訊，在環境中可定位出自身的位置，達到高精度的效果。
本論文分成三大架構，主要為影像資料庫的建立與影像匹配以及影像共同特徵點搭配前方交會法來進行的影像定位，運用幾何原理達到自身位置的估測，達到自身定位精度的提升。
影像資料庫的建立:利用手機的相機與電子羅盤等設備，建立環境裡的影像資料庫，其中包含著影像的位置座標與角度等資訊。
影像搜尋與匹配:透過手機拍攝的影像與電子羅盤測量得到的角度，進行資料庫的搜尋與比對，利用影像處理技術SURF演算法搜尋出數張相似度符合的影像，進行初步的位置估測。
自身位置定位:利用拍攝的影像與數張匹配度高的資料庫影像，並選取兩張相似度高的影像與拍攝影像進行SIFT演算法共同特徵點的搜尋，並計算出共同特徵點的角度，運用前方交會法定位出兩點共同特徵點的位置，並利用其它的相似影像來修正特徵點位置，再利用修正完的特徵點位置再次使用前方交會法計算拍攝影像的位置。

Currently positioning mobile phone is using GPS but it always be affected by environmental factors which end up positioning error. In this thesis our main research directions is by using the images to assist mobile phone positioning. In the case of building an image database, use shooting image and the information on mobile phone sensor to achieve high precision positioning.
The thesis is divided into three major structures, mainly is building an image database to search images then use the same feature points and the forward intersection method to locate, effectively improve the positioning accuracy.
Establishing Image Database: Using a mobile phone camera and e-compass to build an image Database. It contains the coordinates and angles of the images.
Image searching and matching: Using the image and the angle of image to match and search images from an image database, using the image processing SURF algorithms to search the similar images.
Self-Positioning: Using SIFT algorithm to search the same feature points from two similar images with shooting image and calculate angle of feature points and use the forward intersection method to locate two feature point coordinates. Utilizing other similar images to correct feature points coordinates, and use the correct feature points coordinate to locate shooting image coordinate.

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
致謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖表索引 Ⅵ
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機及方法 2
1.3文獻回顧 3
1.4 論文架構 4
第二章 定位原理 6
2.1 影像處理 6
2.1.1 SIFT與SURF比較 7
2.1.2影像匹配 8
2.2幾何原理 11
2.2.1 影像角度 11
2.2.2 影像角度實驗 12
2.3定位原理 14
2.3.1前方交會法 15
2.3.2前方交會法步驟 16
2.3.3 前方交會法的誤差 18
第三章 系統架構 20
3.1 實驗設備 20
3.2系統流程 21
3.3影像定位示意圖 22
3.4影像資料庫的建立 22
3.5相似影像的搜索 23
3.5.1角度的篩選 23
3.5.2 SURF-相似度的匹配 23
3.6影像座標的選取 24
3.7共同特徵點的選取 25
3.8特徵點的位置計算 26
3.9特徵點位置校正 27
3.10 定位拍攝影像的位置 32
第四章 影像定位實驗與結果 34
4.1實驗環境與資料庫的建立 34
4.1.1 資料庫影像座標 34
4.1.2 拍攝角度 34
4.2 拍攝影像定位 35
4.3 電子羅盤 40
第五章 結論與未來展望 46
5.1 結論 46
5.2 建議 47
5.2.1 使用的相機不同47
5.2.2 影像特徵點的實用性47
5.2.3 角度的量測48
5.2.4 影像資料庫48
5.2.5 定位2D轉3D48
5.3 未來展望.49
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