[发明专利]自由空间定位方法及系统

权利要求书

1.一种自由空间定位方法，适用于估算一物体在空间的姿态角，由一自由空间定位系统执行，该系统包含一灯源模块、一设于该物体上的取像模块，及一与该取像模块信息连接的计算模块，该计算模块包括相连接的一处理单元与一存储单元，该灯源模块包括界定出一平面的一灯源O、一灯源X，及一灯源Y，以及位于该平面的一侧的一灯源Z，该存储单元存储有多笔灯源方位信息及每一笔灯源方位信息所对应的一预存姿态角，该方法包含以下步骤：

(A)该取像模块对该灯源模块取像，产生一待判影像，并传送至该计算模块的该处理单元；

(B)该处理单元分析该待判影像中该灯源O、该灯源X、该灯源Y及该灯源Z的坐标，得到一相关于各该灯源在该待判影像中的坐标的待判信息；

(C)该处理单元将该待判信息与该存储单元中的各笔灯源方位信息进行比对，筛选出与该待判信息相类似的一或多笔灯源方位信息；及

(D)该处理单元根据筛选出的灯源方位信息所对应的预存姿态角估算该物体的一估算姿态角。

2.如权利要求1所述自由空间定位方法，其中，步骤(C)中对每一笔灯源方位信息计算得到一个相关于该待判信息与该一笔灯源方位信息间的差异的综合差异值，并筛选出该综合差异值小于等于一阈值所对应的灯源方位信息。

3.如权利要求2所述自由空间定位方法，其中，该灯源方位信息是相关于各灯源在一预提取影像上的位置，当该物体处于该预存姿态角且设于该物体上的该取像模块对该灯源模块取像而产生该预提取影像后，分析该预提取影像可得该灯源方位信息。

4.如权利要求3所述自由空间定位方法，其中，该物体处于一预存坐标及该预存姿态角且设于该物体上的该取像模块对该灯源模块取像而产生该预提取影像后，分析该预提取影像可得该灯源方位信息。

5.如权利要求3所述自由空间定位方法，其中，定义该灯源O与该灯源X的连线线段为第一边L1、该灯源O与该灯源Y的连线线段为第二边L2，该灯源O与该灯源Z的连线线段为第三边L3，步骤(B)计算得到的该待判信息包括该待判影像中该第一边的长度第二边的长度第三边的长度第一边与第二边的第一夹角第二边与第三边的第二夹角及第一边与第三边的第三夹角该灯源方位信息包括该预提取影像中该第一边的长度该第二边的长度该第三边的长度该第一边与该第二边的夹角该第二边与该第三边的夹角及该第一边与该第三边的夹角步骤(C)计算该综合差异值f=]]>(L1Q-L1P)2+(L2Q-L0P)2+(L3Q-L3P)2+(θ1Q-θ1P)2+(θ2Q-θ2P)2+(θ3Q-θ3P)2.]]>