基于消失点确定的传感器校准和位置估计的制作方法
【专利说明】基于消失点确定的传感器校准和位置估计
【背景技术】
[0001] 来自例如巧螺仪和磁力计等定向传感器的信息可用于各种应用，例如定位和跟 踪、活动和动作识别等。然而，巧螺仪需要频繁校准W校正由于例如偏差、按比例缩放和未 对准等因素所致的误差。该些因素可随着温度变化而使得单次校准为低效的。常见的校准 技术是当装置停置时进行检测W及校准传感器。然而，此校准技术可需要相对长的时间来 完成。另一传感器一-磁力计对室内环境中常见的局部磁场敏感，且可能提供不正确定向。
【发明内容】
[0002] 在一些变化形式中，揭示一种方法。所述方法包含：由包含至少一个传感器的装置 的图像俘获单元俘获场景的图像；至少部分基于所述场景的所述所俘获图像中的至少一个 消失点的所确定位置确定所述装置的相对装置定向；W及至少部分基于所述所确定相对装 置定向执行用于所述至少一个传感器的一或多个校准操作。
[0003] 所述方法的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含W下特征中的一或 多者。
[0004] 确定所述相对装置定向可包含确定与所述图像俘获单元的参考系和所述场景的 参考系中的位置坐标相关的旋转矩阵。
[0005] 至少部分基于所述至少一个消失点的所述所确定位置确定所述相对装置定向可 包含基于所述场景的所述所俘获图像中的两个或两个W上消失点的所确定位置确定所述 相对装置定向。
[0006] 所述方法可进一步包含至少部分基于从所述场景的所述所俘获图像中的所述至 少一个消失点的所述位置确定的所述相对装置定向且进一步基于与所述场景相关联的场 景定向值确定实际装置定向。
[0007] 所述方法可进一步包含从用于包含对应于由所述图像俘获单元俘获的所述图像 中的所述场景的区域的区的地图数据检索所述场景定向值。
[000引所述方法可进一步包含至少部分基于所述所确定相对装置定向且进一步基于先 前确定的定向值确定实际装置定向。
[0009] 所述方法可进一步包含至少部分基于相对装置定向值确定装置定向的改变，所述 相对装置定向值是至少部分基于在一段时间内从由所述图像俘获单元俘获的多个图像确 定的消失点的位置而确定。
[0010] 所述至少一个传感器可包含（例如）W下各者中的一或多者；巧螺仪，和/或磁力 计。
[0011] 执行用于所述至少一个传感器的所述一或多个校准操作可包含（例如）W下各者 中的一者：响应于从由所述至少一个传感器确定的测得定向与所述所确定相对装置定向的 比较产生的指示所述至少一个传感器需要校准的比较结果而校准所述至少一个传感器；响 应于指示所述至少一个传感器经校准的所述比较结果而确定所述至少一个传感器经校准； 响应于指示磁力计需要校准的所述比较结果基于造成所述测得定向的临时误差测量的磁 性干扰存在的指示而校准所述磁力计；或基于所述比较结果且进一步基于造成所述测得定 向的所述临时误差测量的所述磁性干扰存在的所述指示而确定所述磁力计经校准。
[0012] 校准所述至少一个传感器可包含基于所述比较结果针对所述至少一个传感器确 定（例如）W下各者中的一或多者：传感器偏差，传感器按比例缩放，或传感器未对准。
[0013] 确定所述相对装置定向可包含确定所述至少一个消失点从所述场景的所述所俘 获图像的中屯、的偏差。
[0014] 在一些变化形式中，揭示一种装置。所述装置包含图像俘获单元、用W测量所述装 置的定向的至少一个传感器，W及控制器。所述控制器经配置W;至少部分基于由所述图像 俘获单元俘获的场景的图像中的至少一个消失点的所确定位置确定所述装置的相对装置 定向；W及基于所述所确定相对装置定向执行用于所述至少一个传感器的一或多个校准操 作。
[0015] 所述装置的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含上文关于所述方法 描述的至少一些特征，W及W下特征中的一或多者。
[0016] 经配置W确定所述相对装置定向的所述控制器可经配置W确定与所述图像俘获 单元的参考系和所述场景的参考系中的位置坐标相关的旋转矩阵。
[0017] 经配置W至少部分基于所述至少一个消失点的所述所确定位置确定所述相对装 置定向的所述控制器可经配置W基于所述场景的所述所俘获图像中的两个或两个W上消 失点的所确定位置确定所述相对装置定向。
[001引所述控制器可进一步经配置W至少部分基于从所述场景的所述所俘获图像中的 所述至少一个消失点的所述位置确定的所述相对装置定向且进一步基于与所述场景相关 联的场景定向值确定实际装置定向。
[0019] 所述控制器可进一步经配置W至少部分基于相对装置定向值确定装置定向的改 变，所述相对装置定向值是至少部分基于在一段时间内从由所述图像俘获单元俘获的多个 图像确定的消失点的位置而确定。
[0020] 经配置W执行用于所述至少一个传感器的所述一或多个校准操作的所述控制器 可经配置W执行（例如）W下各者中的一者：响应于从由所述至少一个传感器确定的测得 定向与所述所确定相对装置定向的比较产生的指示所述至少一个传感器需要校准的比较 结果而校准所述至少一个传感器；响应于指示所述至少一个传感器经校准的所述比较结果 而确定所述至少一个传感器经校准；响应于指示磁力计需要校准的所述比较结果基于造成 所述测得定向的临时误差测量的磁性干扰存在的指示而校准所述磁力计；或基于所述比较 结果且进一步基于造成所述测得定向的所述临时误差测量的所述磁性干扰存在的所述指 示而确定所述磁力计经校准。
[0021] 在一些变化形式中，揭示一种设备。所述设备包含：用于包含至少一个传感器的装 置的用于俘获场景的图像的装置；用于至少部分基于所述场景的所述所俘获图像中的至少 一个消失点的所确定位置确定所述装置的相对装置定向的装置；W及用于至少部分基于所 述所确定相对装置定向执行用于所述至少一个传感器的一或多个校准操作的装置。
[0022] 所述设备的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含上文关于所述方法 和装置描述的至少一些特征，W及W下特征中的一或多者。
[0023] 所述用于确定所述相对装置定向的装置可包含用于确定与所述用于俘获所述图 像的装置的参考系和所述场景的参考系中的位置坐标相关的旋转矩阵的装置。
[0024] 所述用于至少部分基于所述至少一个消失点的所述所确定位置确定所述相对装 置定向的装置可包含用于基于所述场景的所述所俘获图像中的两个或两个W上消失点的 所确定位置确定所述相对装置定向的装置。
[0025] 所述设备可进一步包含用于至少部分基于从所述场景的所述所俘获图像中的所 述至少一个消失点的所述位置确定的所述相对装置定向且进一步基于与所述场景相关联 的场景定向值确定实际装置定向的装置。
[0026] 所述设备可进一步包含用于至少部分基于相对装置定向值确定装置定向的改变 的装置，所述相对装置定向值是至少部分基于在一段时间内从由所述用于俘获所述图像的 装置俘获的多个图像确定的消失点的位置而确定。
[0027] 所述用于执行用于所述至少一个传感器的所述一或多个校准操作的装置可包含 用于执行（例如）W下各者中的一者的装置：响应于从由所述至少一个传感器确定的测得 定向与所述所确定相对装置定向的比较产生的指示所述至少一个传感器需要校准的比较 结果而校准所述至少一个传感器；响应于指示所述至少一个传感器经校准的所述比较结果 而确定所述至少一个传感器经校准；响应于指示磁力计需要校准的所述比较结果基于造成 所述测得定向的临时误差测量的磁性干扰存在的指示而校准所述磁力计；或基于所述比较 结果且进一步基于造成所述测得定向的所述临时误差测量的所述磁性干扰存在的所述指 示而确定所述磁力计经校准。
[002引在一些变化形式中，揭示一种非暂时性处理器可读媒体。所述处理器可读媒体经 编程有可在处理器上执行的指令集合，所述指令当执行时造成包含W下各项的操作：由包 含至少一个传感器的装置的图像俘获单元俘获场景的图像；至少部分基于所述场景的所述 所俘获图像中的至少一个消失点的所确定位置确定所述装置的相对装置定向；W及至少部 分基于所述所确定相对装置定向执行用于所述至少一个传感器的一或多个校准操作。
[0029] 所述处理器可读媒体的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含上文关 于所述方法、装置和设备描述的至少一些特征。
[0030] 在一些变化形式中，揭示另一方法。所述方法包含：由装置的图像俘获单元俘获与 场景定向值相关联的场景的图像，所述装置进一步包括至少一个传感器；确定所述场景的 所述所俘获图像中的至少一个消失点的位置；基于由所述装置的所述至少一个传感器执行 的一或多个测量确定所述装置的测得装置定向；W及至少部分基于所述场景的所述所俘获 图像中的所述至少一个消失点的所述位置、所述测得装置定向W及与包含对应于所述场景 的区域的区内的多个区域相关联的定向数据确定所述区中的所述装置的候选位置。
[0031] 所述方法的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含上文关于第一方 法、装置、设备和处理器可读媒体描述的至少一些特征W及W下特征中的一或多者。
[0032] 所述方法可进一步包含响应于确定所述所俘获图像中的所述至少一个消失点的 所述所确定位置处于偏离中屯、位置，产生指示W致使所述装置移动W使得后续所俘获图像 中的后续消失点将大体上位于所述后续所俘获图像的中屯、。
[0033] 确定所述候选位置可包含基于从所述所俘获图像中的所述至少一个消失点的所 述位置确定的所述装置的相对定向且基于所述测得装置定向确定包含与相应定向值相关 联的多个走廊的区域中的候选走廊。
[0034] 所述方法可进一步包含从用于所述区的地图数据检索与所述区内的所述多个区 域相关联的所述定向数据。
[0035] 在一些变化形式中，揭示另一装置。所述装置包含图像俘获单元、用W测量所述装 置的定向的至少一个传感器，W及控制器。所述控制器经配置W;确定由所述图像俘获单元 俘获的场景的图像中的至少一个消失点的位置；基于由所述装置的所述至少一个传感器执 行的一或多个测量确定所述装置的测得装置定向；W及至少部分基于所述场景的所述所俘 获图像中的所述至少一个消失点的所述位置、所述测得装置定向W及与包含对应于所述场 景的区域的区内的多个区域相关联的定向数据确定所述区中的所述装置的候选位置。
[0036] 所述装置的实施例可包含本发明中描述的至少一些特征，包含上文关于所述方 法、第一装置、设备和处理器可读媒体描述的特征W及W下特征中的一或多者。
[0037] 所述控制器可进一步经配置W响应于确定所述所俘获图像中的所述至少一个消 失点的所述所确定位置处于偏离中屯、位置，产生指示W致使所述装置移动W使得后续所俘 获图像中的后续消失点将大体上位于所述后续所俘获图像的中屯、。
[0038] 经配置W确定所述候选位置的所述控制器可经配置W基于从所述所俘获图像中 的所述至少一个消失点的所述位置确定的所述装置的相对定向且基于所述测得装置定