[發(fā)明專利]相對定位方法和裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109799476B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖可;宮衛(wèi)濤;王煒;伊紅
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張曉明

本公開涉及一種基于距離測量和全景圖像的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位方法和裝置、以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述用于多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位方法包括：獲得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離和方位角的多個(gè)可能匹配對；將所述方位角轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系中，獲得對應(yīng)于所述多個(gè)可能匹配對的多個(gè)候選匹配對；基于預(yù)定誤差模型，確定兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的候選匹配對的相似度與其理想相似度之間的差別；基于所述差別，過濾掉不可能的候選匹配對，獲得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離和方位角的多個(gè)正確匹配對，確定所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及測距和定位領(lǐng)域，更具體地，本公開涉及一種基于距離測量和全景圖像的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位方法和裝置、以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

在虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)以及混合現(xiàn)實(shí)(MR)等應(yīng)用場景中，需要感測場景中出現(xiàn)的對象，并且確定各個(gè)對象之間的相對位置及其變化，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)對象之間的交互。

利用傳統(tǒng)的相對定位方案，為了實(shí)現(xiàn)對于場景中對象的感測和相對定位，通常需要在場景中布置標(biāo)記和/或信號源，如此需要標(biāo)記始終出現(xiàn)在畫面中而無法擴(kuò)展至標(biāo)記之外的區(qū)域，而基于信號源的相對定位則只能應(yīng)用于特定場景執(zhí)行特定任務(wù)的機(jī)器人，無法應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景。此外，GPS結(jié)合貫導(dǎo)進(jìn)行定位則只適用于室外大型場景中的定位，且通常局部精度比較低，直接用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景會(huì)頻繁出現(xiàn)虛擬物體跳躍和漂移的現(xiàn)象。

此外，在現(xiàn)有的VR相對定位方案中，存在一些不能解決的問題和缺陷。例如，在一種依靠激光或者紅外信號掃描的主動(dòng)空間定位方案中(比如HTC的lighthouse技術(shù))，其雖然可以實(shí)現(xiàn)全范圍定位，但是效率有限，因?yàn)閽呙枋切枰欢⊕呙柚芷冢瑢?dǎo)致實(shí)時(shí)性不強(qiáng)；而且需要引入額外設(shè)備(掃描裝置)，增加了部署成本。在另一種利用頭戴設(shè)備或者手持設(shè)備上的標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行空間建模的方案中(比如臉書(Facebook)的繁星(Constellation)定位技術(shù)和索尼Play的手柄球定位技術(shù))，雖然實(shí)時(shí)性效率高，但是需要引入額外的接收器進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)信號接收和建模判斷，也有部署成本。因此，希望能提供一種實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性好，并且盡量不需要部署其他額外裝置，僅靠用戶的頭戴設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)相對定位的方案，尤其是在多人處于VR場景中時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本公開提供一種基于距離測量和全景圖像的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位方法和裝置、以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位方法，包括：獲得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離和方位角的多個(gè)可能匹配對；將所述方位角轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系中，獲得對應(yīng)于所述多個(gè)可能匹配對的多個(gè)候選匹配對；基于預(yù)定誤差模型，確定兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的候選匹配對的相似度與其理想相似度之間的差別；基于所述差別，過濾掉不可能的候選匹配對，獲得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離和方位角的多個(gè)正確匹配對，確定所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對定位。

此外，根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的相對定位方法，其中，所述基于所述差別，過濾掉不可能的候選匹配對包括：比較對應(yīng)于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的多個(gè)候選匹配對的多個(gè)所述差別，選擇對應(yīng)于最小的所述差別的候選匹配對作為正確匹配對。

此外，根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的相對定位方法，其中，候選匹配對的相似度與其理想相似度之間的差別由相對距離測量誤差、水平方位角測量誤差和垂直方位角測量誤差導(dǎo)致，其中，所述基于預(yù)定誤差模型，確定兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的候選匹配對的相似度與其理想相似度之間的差別還包括：調(diào)整所述預(yù)定誤差模型中相對距離測量誤差、水平方位角測量誤差和垂直方位角測量誤差的權(quán)重。

此外，根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的相對定位方法，其中，所述獲得所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離和方位角的多個(gè)可能匹配對包括：對從所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)拍攝的全景圖像執(zhí)行圖像識別，確定所述全景圖像中的其他節(jié)點(diǎn)，并且通過所述全景圖像確定與所述其他節(jié)點(diǎn)的方位角信息；利用所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)處發(fā)射的無線信號執(zhí)行無線測距，確定所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對距離信息；在所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間分享節(jié)點(diǎn)標(biāo)識信息；以及以所述方位角信息、所述相對距離信息和所述節(jié)點(diǎn)標(biāo)識信息組成所述可能匹配對。