[發明專利]基于消失點確定的傳感器校準和位置估計

有效

• 申請號: 201380053591.2
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104718561B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 輝·趙;薩梅拉·波杜里;薩烏米特拉·莫漢·達斯;艾曼·福齊·納吉布;法拉·穆罕默德·米爾扎耶
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 宋獻濤

技術領域

本申請涉及傳感器校準技術。

背景技術

來自例如陀螺儀和磁力計等定向傳感器的信息可用于各種應用，例如定位和跟蹤、活動和動作識別等。然而，陀螺儀需要頻繁校準以校正由于例如偏差、按比例縮放和未對準等因素所致的誤差。這些因素可隨著溫度變化而使得單次校準為低效的。常見的校準技術是當裝置停置時進行檢測以及校準傳感器。然而，此校準技術可需要相對長的時間來完成。另一傳感器——磁力計對室內環境中常見的局部磁場敏感，且可能提供不正確定向。

發明內容

在一些變化形式中，揭示一種用于傳感器校準的方法。所述方法包含：由包含至少一個慣性傳感器的裝置的圖像俘獲單元俘獲場景的圖像以測量所述裝置的定向；至少部分基于所述場景的所俘獲圖像中的至少一個消失點的所確定位置確定表示現實世界坐標系與所述裝置的所述圖像俘獲單元的坐標系之間的關系的相對裝置定向；計算由所述至少一個慣性傳感器確定的測得定向和至少部分基于所述場景的所俘獲圖像中的至少一個消失點的所確定位置而確定的所述相對裝置定向之間的差；以及響應于確定所述測得定向和所述相對裝置定向之間經計算的差超過預定閾值，至少部分基于至少部分基于所述場景的所述所俘獲圖像中的所述至少一個消失點的所述所確定位置確定的所述相對裝置定向執行用于所述至少一個慣性傳感器的一或多個校準操作。

所述方法的實施例可包含本發明中描述的至少一些特征，包含以下特征中的一或多者。

確定所述相對裝置定向可包含確定與所述圖像俘獲單元的參考系和所述場景的參考系中的位置坐標相關的旋轉矩陣。

至少部分基于所述至少一個消失點的所述所確定位置確定所述相對裝置定向可包含基于所述場景的所述所俘獲圖像中的兩個或兩個以上消失點的所確定位置確定所述相對裝置定向。

所述方法可進一步包含至少部分基于從所述場景的所述所俘獲圖像中的所述至少一個消失點的所述位置確定的所述相對裝置定向且進一步基于與所述場景相關聯的場景定向值確定實際裝置定向。

所述方法可進一步包含從用于包含對應于由所述圖像俘獲單元俘獲的所述圖像中的所述場景的區域的區的地圖數據檢索所述場景定向值。

所述方法可進一步包含至少部分基于所述所確定相對裝置定向且進一步基于先前確定的定向值確定實際裝置定向。

所述方法可進一步包含至少部分基于相對裝置定向值確定裝置定向的改變，所述相對裝置定向值是至少部分基于在一段時間內從由所述圖像俘獲單元俘獲的多個圖像確定的消失點的位置而確定。

所述至少一個慣性傳感器可包含(例如)以下各者中的一或多者：陀螺儀，和/或磁力計。

執行用于所述至少一個慣性傳感器的所述一或多個校準操作可包含(例如)以下各者中的一者：響應于從所述由所述至少一個慣性傳感器確定的測得定向與所述所確定相對裝置定向的比較產生的指示所述至少一個慣性傳感器需要校準的比較結果而校準所述至少一個慣性傳感器；響應于從所述由所述至少一個慣性傳感器確定的測得定向與所述所確定相對裝置定向的比較產生的指示所述至少一個慣性傳感器經校準的比較結果而確定所述至少一個慣性傳感器經校準；響應于從由磁力計確定的測得定向與所述所確定相對裝置定向的比較產生的指示磁力計需要校準的比較結果基于造成所述由所述磁力計確定的測得定向的臨時誤差測量的磁性干擾存在的指示而校準所述磁力計；或基于所述從所述由所述磁力計確定的測得定向與所述所確定相對裝置定向的比較產生的指示磁力計需要校準的比較結果且進一步基于造成所述由所述磁力計確定的測得定向的所述臨時誤差測量的所述磁性干擾存在的所述指示而確定所述磁力計經校準。

校準所述至少一個慣性傳感器可包含基于比較結果針對所述至少一個慣性傳感器確定(例如)以下各者中的一或多者：傳感器偏差，傳感器按比例縮放，或傳感器未對準。

確定所述相對裝置定向可包含確定所述至少一個消失點從所述場景的所述所俘獲圖像的中心的偏差。