依据slam地图的广域定位的制作方法
【专利说明】依据SLAM地图的广域定位
[0001]相关串请案的交叉参考
[0002]本申请要求美国临时申请US 61/817,782的权益，本申请于2013年4月30日提出，且将本申请清楚地并入本文作为参考。
技术领域
[0003]本申请大体涉及在客户端-服务器环境中的定位和建图的领域。
【背景技术】
[0004]移动装置(例如智能电话)可用于联机创建和追踪三维地图环境(例如，同时定位及建图)。然而，移动装置可具有有限的存储和处理，尤其是相对于强大的固定安装服务器系统而言。因此，移动装置精确且独立地确定环境的特征丰富且详细的地图的能力可能受到限制。移动装置可能不具有地图的本地数据库，或者即使确实存在本地数据库，但本地数据库可存储有限数量的地图元素或具有有限的地图细节。特别是在大城市的环境中，需要存储大型广域地图的存储器可能超出典型的移动装置的能力范围。
[0005]存储大型地图的一个替代方案是使移动装置访问服务器处的地图。然而，远程访问地图的一个问题是在与服务器通信时可能有长等待时间。例如，将查询数据发送到服务器、处理查询以及将响应数据返回到移动装置可能有关联的延迟时间，而所述关联的延迟时间使这样的系统不适于现实世界使用。在等待服务器响应时，移动装置可能已从第一服务器查询所表示的位置移开。结果，所计算的以及与服务器交换的环境数据在其到达移动装置时可能过时了。
【发明内容】
[0006]本文公开的实施例可涉及一种用于广域定位的方法。所述方法包含:用一或多个图像来初始化本地环境的基于关键帧的同时定位及建图(SLAM)地图，其中所述初始化包括从所述图像中的一者中选择第一关键帧。所述方法进一步包含:在移动装置处确定移动装置在本地环境内的相应定位，其中所述相应定位基于所述基于关键帧的SLAM地图。所述方法进一步包含:从移动装置将第一关键帧发送到服务器，以及在移动装置处接收来自服务器的第一全球定位响应。
[0007]本文公开的实施例可涉及一种用于广域定位的设备，所述设备包含:用于由移动装置用一或多个图像来初始化本地环境的基于关键帧的同时定位及建图(SLAM)地图的装置，其中所述初始化包括从所述图像中的一者中选择第一关键帧。所述设备进一步包含:用于在移动装置处确定移动装置在本地环境内的相应定位的装置，其中所述相应定位基于所述基于关键帧的SLAM地图。所述设备进一步包含:用于从移动装置将第一关键帧发送到服务器的装置和用于在移动装置处接收来自服务器的第一全球定位响应的装置。
[0008]本文公开的实施例可涉及一种用以执行广域定位的移动装置，所述移动装置包括硬件和软件，所述硬件和软件用于:由所述移动装置用一或多个图像来初始化本地环境的基于关键帧的同时定位及建图(SLAM)地图，其中所述初始化包括从所述图像中的一者中选择第一关键帧。所述移动装置还可以在所述移动装置处确定所述移动装置在本地环境内的相应定位，其中所述相应定位基于所述基于关键帧的SLAM地图。所述移动装置还可以从所述移动装置将第一关键帧发送到服务器，以及在所述移动装置处接收来自服务器的第一关键帧响应。
[0009]本文公开的实施例涉及一种非暂时性存储媒体，其上存储有指令，所述指令响应于由移动装置中的处理器实施而实施以下操作:由移动装置用一或多个图像来初始化本地环境的基于关键帧的同时定位及建图(SLAM)地图，其中所述初始化包括从所述图像中的一者中选择第一关键帧。所述非暂时性存储媒体进一步包含:在移动装置处确定移动装置在本地环境内的相应定位，其中所述相应定位基于所述基于关键帧的SLAM地图。所述非暂时性存储媒体进一步包含从移动装置将第一关键帧发送到服务器，以及在移动装置处接收来自服务器的第一全球定位响应。
[0010]本文公开的实施例可涉及一种用于在服务器处的广域定位的机器实现的方法。在一个实施例中，在服务器处接收到来自移动装置的基于关键帧的SLAM地图的一或多个关键帧，并且定位所述一或多个关键帧。定位可以包括使来自所述一或多个接收到的关键帧的关键帧特征与服务器地图的特征匹配。在一个实施例中，将定位结果提供到移动装置。
[0011]本文公开的实施例可以涉及一种用以执行广域定位的服务器。在一个实施例中，在服务器处接收到来自移动装置的基于关键帧的SLAM地图的一或多个关键帧，并且定位所述一或多个关键帧。定位可以包括使来自所述一或多个接收到的关键帧的关键帧特征与服务器地图的特征匹配。在一个实施例中，将定位结果提供到移动装置。
[0012]本文公开的实施例涉及一种装置，所述装置包括用于广域定位的硬件和软件。在一个实施例中，在服务器处接收到来自移动装置的基于关键帧的SLAM地图的一或多个关键帧，并且定位所述一或多个关键帧。定位可以包括使来自所述一或多个接收到的关键帧的关键帧特征与服务器地图的特征匹配。在一个实施例中，将定位结果提供到移动装置。
[0013]本文公开的实施例可涉及一种非暂时性存储媒体，其上存储有指令，所述指令用于:在服务器处接收到来自移动装置的基于关键帧的SLAM地图的一或多个关键帧，并且定位所述一或多个关键帧。定位可以包括使来自所述一或多个接收到的关键帧的关键帧特征与服务器地图的特征匹配。在一个实施例中，将定位结果提供到移动装置。
[0014]根据附图和【具体实施方式】，其它特征和优点将显而易见。
【附图说明】
[0015]图1示出了一个实施例中的经配置以执行广域定位的装置的示范性框图；
[0016]图2示出了经配置以执行广域定位的示范性服务器的框图；
[0017]图3示出了与广域环境进行的示范性客户端-服务器交互的框图；
[0018]图4是示出了一种在移动装置处执行的广域定位的示范性方法的流程图；
[0019]图5是示出了一种在服务器处执行的广域定位的示范性方法的流程图；和
[0020]图6示出了执行广域定位的服务器与客户端之间的通信的示范性流程图。
【具体实施方式】
[0021]词“示范性”或“实例”在本文中用来指“用作实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”或描述为“实例”的任何方面或实施例不一定要解释成优于或胜于其它方面或实施例。
[0022]图1是示出了一种可在其中实践本发明的实施例的系统的框图。所述系统可以是装置100，装置100可包含控制单元160。控制单元160可以包含通用处理器161、广域定位(WAL)模块167和存储器164。为了清楚起见，WAL模块167与处理器161和/或硬件162分离地示出，但是WAL模块167可以基于软件165和固件163中的指令而组合和/或实现在处理器161和/或硬件162中。注意，控制单元160可以经配置以实现如下面描述的执行广域定位的各方法。例如，控制单元160可以经配置以实现下面图4中描述的移动装置100的各功能。
[0023]装置100还可以包含耦合到一或多个总线177或信号线的若干装置传感器，所述总线177或信号线进一步耦合到处理器或者模块中的至少一者。装置100可以是:移动装置、无线装置、蜂窝电话、个人数字助理、可佩戴的装置(例如，眼镜、手表、头部佩戴物或类似的附接到身体的装置)、机器人、移动计算机、平板电脑、个人计算机、膝上型计算机或具有处理能力的任何类型的装置。
[0024]在一个实施例中，装置100是移动/便携式平台。装置100可以包含俘获图像的装置，例如相机114，并且可选地可包含传感器111，传感器111可用于提供数据，装置100用所述数据可以用于确定位置和定向(即姿势)。例如，传感器可包含加速度计、陀螺仪、石英石传感器、用作线性加速度计的微机电系统(MEMS)传感器、电子罗盘、磁强计或其它类似的运动感测元件。装置100还可以用正面或背面的相机(例如相机114)俘获环境的图像。装置100还可包含用户接口 150，用户接口 150包含用于显示增强现实图像的装置，例如显示器112。用户接口 150还可包括键盘、小键盘152或用户通过其可以将信息输入到装置100中的其它输入装置。如果需要，用触摸屏/传感器将虚拟键盘集成到显示器112中，可使键盘或小键盘152成为不必要。用户接口 150还可包含麦克风154和扬声器156，例如，如果装置100是移动平台(例如蜂窝电话)的话。装置100可包含其它元件，例如卫星位置系统接收器、动力装置(例如电池)以及通常与便携式电子设备和非便携式电子设备相关联的其它组件。
[0025]装置100可用作移动装置或无线装置，并且可通过穿过无线网络的一或多个无线通信链路进行通信，所述一或多个无线通信链路基于任何合适的无线通信技术或以其它方式支持任何合适的无线通信技术。例如，在某些方面中，装置100可以是客户端或服务器，并且可与无线网络相关联。在一些方面中，无线网络可包括人体区域网络或个人区域网络(例如超宽带网络)。在一些方面中，网络可以包括局域网或广域网。无线装置可支持或以其它方式使用各种无线通信技术、协议或标准(例如3G、LTE、高级LTE、4G、CDMA, TDMA,OFDM、OFDMA、WiMAX和W1-Fi)中的一或多者。类似地，无线装置可支持或以其它方式使用各种相应的调制或多路复用方案中的一或多者。移动无线装置可与服务器、其它移动装置、蜂窝电话、其它有线和无线计算机、互联网网站等进行无线通信。
[0026]如上所述，装置100可以是便携式电子装置(例如智能电话、专用的增强现实(AR)装置、游戏装置或具有AR处理和显示能力的其它装置)。本文描述的实现AR系统的装置可用于各种环境(例如购物中心、街上、办公室、家里或用户可使用他们的装置的任何地方)。用户可以在各种情形下与他们的装置100的多个特征通过接口相联系。在AR环境下，用户可使用他们的装置，通过他们的装置的显示器来查看现实世界的表示。用户可通过使用他们的装置的相机与他们的允许AR的装置交互，以接收现实世界的图像/视频以及以一方式处理图像