建筑物定位是信息和网络时代的一个不可忽视的研究课题,它和人们的日常生活息息相关。互联网和智能设备的普及,为通过目标建筑物的照片来定位目标建筑物提供了越来越大的可能性。因此,近年来建筑物定位受到了广泛的关注和研究。目前,一类室外建筑物定位的解决方案利用计算机视觉的技术从事先准备好的建筑物图片数据库中匹配出目标建筑物。虽然互联网上成千上万的标签和街景照片为此技术提供了可行性,但需要人工事先部署的图片数据库以及耗时的匹配过程给开发者和用户带来了极大的不便。另外一类方法要求用户对目标建筑物拍摄多张照片来计算出用户和目标建筑物的几何关系,进而推测出目标建筑物的位置。这类方法不仅要求用户拍摄多张照片给用户带来不便,往往还拥有比较高的计算复杂度。因此,如何便捷快速的对目标建筑物定位成为了一个具有挑战性的问题。面对以上挑战,本文提出了一种通过智能手机对目标建筑物拍一张照片并结合在线地图服务从而对目标建筑物进行快速定位的算法——Smart Guide。本文的技术方案中既免除了用户拍摄多张照片的不便,又无需人工事先部署图片数据库。论文的主要工作如下:?研究了从单张照片提取建筑物顶部轮廓的技术方案。本文利用针孔相机模型和曼哈顿世界假设从单张照片提取出建筑物可见部分的顶部轮廓;?设计了基于建筑物顶部轮廓的特征来定位目标建筑的技术方案。本文通过分析比对目标建筑物和候选建筑物的顶部轮廓的特征(形状、方位、距离),从而从候选建筑集中找出目标建筑物;?引入了核密度估计模型来应对处理智能手机传感器带来的数据噪声;?实现并评估了基于智能手机的快速建筑物定位算法。在多个安卓手机上的实验结果显示,在符合曼哈顿世界假设的市中心等地,本文的建筑物识别方案可以达到92.7%的精确度,识别出距离用户20米到520米的建筑物。该算法在87%的情况下运行时间不超过6秒。