[发明专利]基于消失点确定的传感器校准和位置估计

权利要求书

1.一种用于传感器校准的方法，其包括：

由包含至少一个惯性传感器的装置的图像俘获单元俘获场景的图像以测量所述装置的定向；

至少部分基于所述场景的所俘获图像中的至少一个消失点的所确定位置，确定表示现实世界坐标系与所述装置的所述图像俘获单元的坐标系之间的关系的相对装置定向；

计算由所述至少一个惯性传感器确定的测得定向和至少部分基于所述场景的所俘获图像中的至少一个消失点的所确定位置而确定的所述相对装置定向之间的差；以及

响应于确定所述测得定向和所述相对装置定向之间经计算的差超过预定阈值，至少部分基于至少部分基于所述场景的所俘获图像中的所述至少一个消失点的所述所确定位置确定的所述相对装置定向执行用于所述至少一个惯性传感器的一或多个校准操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述相对装置定向包括：

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。

3.根据权利要求1所述的方法，其中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包括：

基于所述场景的所述所俘获图像中的两个或两个以上消失点的所确定位置确定所述相对装置定向。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

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。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：

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。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

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。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

至少部分基于相对装置定向值确定相对装置定向的改变，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；以及

基于在所述一段时间内由所述至少一个惯性传感器测得的定向改变且基于所述所确定相对装置定向的改变而校准所述至少一个惯性传感器。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个惯性传感器包括以下各者中的一或多者：陀螺仪，或磁力计。

9.根据权利要求1所述的方法，其中执行用于所述至少一个惯性传感器的所述一或多个校准操作包括以下各者中的一者：

响应于从所述由所述至少一个惯性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惯性传感器需要校准的比较结果而校准所述至少一个惯性传感器；

响应于从所述由所述至少一个惯性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惯性传感器经校准的比较结果而确定所述至少一个惯性传感器经校准；

响应于从由磁力计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磁力计需要校准的比较结果基于造成所述由所述磁力计确定的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

基于所述从所述由所述磁力计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磁力计需要校准的比较结果且进一步基于造成所述由所述磁力计确定的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。

10.根据权利要求9所述的方法，其中校准所述至少一个惯性传感器包括：

基于比较结果针对所述至少一个惯性传感器确定以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。

11.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述相对装置定向包括：

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心的偏差。