[發(fā)明專利]參考坐標(biāo)系統(tǒng)確定

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380055115.4
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104756154A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 普林斯·古普塔;丹尼爾·瓦格納;格哈德·賴特邁爾;亞歷山德羅·穆洛尼
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 宋獻(xiàn)濤

背景技術(shù)

擴(kuò)增實(shí)境(AR)提供使用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的音頻及/或視覺內(nèi)容擴(kuò)增的現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境的視圖。所述音頻及/或視覺內(nèi)容可覆蓋在使用移動(dòng)裝置的相機(jī)俘獲的現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境的圖像或視頻上或整合到其中，或顯示在透明或半透明屏幕上，用戶通過所述屏幕觀看現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境。例如，擴(kuò)增實(shí)境應(yīng)用可實(shí)施在包含可用于俘獲現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境的圖像或視頻的相機(jī)及可用于顯示所述現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境的經(jīng)擴(kuò)增視圖的顯示器的移動(dòng)電話或平板計(jì)算機(jī)上，及/或頭戴式顯示器(HMD)上。

所述裝置可包含一或多個(gè)傳感器，所述一或多個(gè)傳感器收集可用于確定所述裝置的位置、定向、速度及/或移動(dòng)方向的數(shù)據(jù)。此信息可用于輔助裝置產(chǎn)生擴(kuò)增內(nèi)容。所述傳感器還可用于收集來自用戶的輸入信息，例如可用于允許用戶導(dǎo)覽在所述裝置上顯示的經(jīng)擴(kuò)增內(nèi)容的觸摸屏選擇或其它輸入信息。

在同時(shí)定位及映射(SLAM)系統(tǒng)(例如，AR、機(jī)器人等)中，通常在環(huán)境中(例如，在相機(jī)的視野中)存在已知參考目標(biāo)。如果沒有已知參考目標(biāo)處于所述環(huán)境中，那么可任意界定用于所述SLAM的坐標(biāo)系統(tǒng)。例如，相機(jī)在跟蹤開始時(shí)的姿勢(位置及定向)可以用于界定SLAM的坐標(biāo)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

一種確定參考坐標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)例方法包含：獲得指示重力相對于裝置的方向的信息；及使用所述重力相對于所述裝置的方向轉(zhuǎn)換裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的定向以產(chǎn)生所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)。

此方法的實(shí)施方案可包含以下特征中的一或多者。所述方法進(jìn)一步包含獲得指示垂直于重力的方向的信息，且其中所述轉(zhuǎn)換包括使用所述垂直于重力的方向轉(zhuǎn)換所述裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的所述定向。所述垂直于重力的方向是磁北或所述裝置的相機(jī)的觀看方向到垂直于重力的平面上的投影中的一者。所述方法進(jìn)一步包含設(shè)定所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)。設(shè)定所述原點(diǎn)包括：獲得點(diǎn)云；及確定所述點(diǎn)云的大體上平面部分的幾何中心。設(shè)定所述原點(diǎn)包括：獲得點(diǎn)云；及確定所述裝置的相機(jī)的觀看方向與對應(yīng)于所述點(diǎn)云的大體上平面部分的平面的交叉點(diǎn)。

而且或替代地，所述方法的實(shí)施方案可包含以下特征中的一或多者。計(jì)算所述尺度值包括：獲得點(diǎn)云；及將所述點(diǎn)云的尺寸與固定大小進(jìn)行比較。計(jì)算所述尺度值包括計(jì)算所述尺度值以使得所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)將具有距所述裝置的預(yù)定距離。計(jì)算所述尺度值包括使用來自所述裝置的一或多個(gè)輸入傳感器的絕對測量值。所述一或多個(gè)輸入傳感器包括加速度計(jì)或多個(gè)相機(jī)。所述方法進(jìn)一步包含細(xì)化所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)。細(xì)化所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)包括使用來自所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)及至少一個(gè)先前確定的坐標(biāo)系統(tǒng)的信息以產(chǎn)生所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)與所述至少一個(gè)先前確定的坐標(biāo)系統(tǒng)的組合。

用于確定參考坐標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)例裝置包含：用于獲得指示重力相對于所述裝置的方向的信息的裝置；及用于使用所述重力相對于所述裝置的方向轉(zhuǎn)換裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的定向以產(chǎn)生所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)的裝置。

此裝置的實(shí)施方案可包含以下特征中的一或多者。所述裝置進(jìn)一步包含用于獲得指示垂直于重力的方向的信息的裝置，且其中所述用于轉(zhuǎn)換的裝置用于使用所述垂直于重力的方向轉(zhuǎn)換所述裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的所述定向。所述垂直于重力的方向磁北或所述裝置的相機(jī)的觀看方向到垂直于重力的平面上的投影中的一者。所述裝置進(jìn)一步包含用于設(shè)定所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)的裝置。所述用于設(shè)定所述原點(diǎn)的裝置包括：用于獲得點(diǎn)云的裝置；及用于確定所述點(diǎn)云的大體上平面部分的幾何中心的裝置。所述用于設(shè)定所述原點(diǎn)的裝置包括：用于獲得點(diǎn)云的裝置；及用于確定所述裝置的相機(jī)的觀看方向與對應(yīng)于所述點(diǎn)云的大體上平面部分的平面的交叉點(diǎn)的裝置。

而且或替代地，所述裝置的實(shí)施方案可包含以下特征中的一或多者。所述裝置進(jìn)一步包含用于計(jì)算尺度值的裝置。所述用于計(jì)算所述尺度值的裝置包括：用于獲得點(diǎn)云的裝置；及用于將所述點(diǎn)云的尺寸與固定大小進(jìn)行比較的裝置。所述用于計(jì)算所述尺度值的裝置包括用于計(jì)算所述尺度值以使得所述參考坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)將具有距所述裝置的預(yù)定距離的裝置。所述用于計(jì)算所述尺度值的裝置包括用于使用來自所述裝置的一或多個(gè)輸入傳感器的絕對測量值的裝置。所述一或多個(gè)輸入傳感器包括加速度計(jì)或多個(gè)相機(jī)。

實(shí)例移動(dòng)裝置包含：傳感器，其經(jīng)配置以確定重力的方向且提供重力相對于移動(dòng)裝置的方向的指示；及定向模塊，其通信地耦合到所述傳感器且經(jīng)配置以使用所述重力相對于所述裝置的方向的所述指示轉(zhuǎn)換所述移動(dòng)裝置的裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的定向以產(chǎn)生參考坐標(biāo)系統(tǒng)。