[发明专利]定位方法和系统

说明书

发明领域

本发明属于位置检测领域。更具体地，但非排他性地，本发明涉及在 物理区域内对便携式计算设备进行定位。

背景技术

确定便携式计算设备的位置从而为用户提供附加服务或功能，或从而 向各种服务提供所述用户的位置可以是有用的。

存在多种用于确定便携式计算设备的位置的系统。许多便携式计算设 备(比如智能电话)包括GPS(全球定位系统)模块。GPS的操作是众 所周知的。在GPS模块处从多个轨道卫星接收到的信号被用来对设备的 位置进行三角测量。GPS的一个缺点是GPS模块必须能够清楚地且无反 射地从卫星接收信号。而且，使用中的GPS信号的准确度通常在5米以 内。

对GPS系统的一项更改是利用来自本地蜂窝塔的信号来提高位置确 定的准确度和速度的辅助GPS。然而，这要求蜂窝式覆盖并且仍要求从 GPS卫星接收信号的能力。

更准确地确定用户设备的位置将是有用的。具体地针对体育场、电影 院、观众厅、或要求准确度但GPS信号可能不可靠、失真或不可用的其 他物理区域内的应用。

一种用于确定用户设备在所就座的观众厅(比如体育馆或电影院)内 的位置的方法是通过利用用户的座位号和查找表来确定用户的物理位置。 这种方法要求所有观众厅的就坐布局都是已知的并且还会要求用户输入 其座位号。

除了位置以外，确定便携式计算设备的取向会有所帮助。目前，这通 常是通过利用设备的指南针、加速度计、和陀螺仪模块进行的。这些技术 的一个缺点在于：所述模块需要被用户频繁地重新校准以提供准确的数 据。

游戏控制台(比如Xbox Kinect)利用了另一种用于确定用户位置的 方法。Xbox Kinect使用IR(红外线)投影仪和相机来形成对玩家位置的 3D评估。Xbox Kinect的缺点是它仅在几米内起作用并且要求专业的硬 件。

期望一种用于在物理区域内对便携式计算设备进行定位的改进方法。

本发明的目的是提供一种用于在物理区域内对便携式计算设备进行 定位的方法和系统，所述方法和系统克服了现有技术的缺点，或者至少提 供了有用的替代方案。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种确定便携式计算设备在物理区域 内的位置的方法，包括：

a.所述便携式计算设备上的相机捕获所述物理区域内所显示的图 像的至少一部分；

b.将所述捕获的图像与具有预先存储的图像信息的数据库进行匹 配；

c.利用已匹配的预先存储的图像信息从所述捕获的图像中计算虚 拟相机位置和取向；以及

d.利用所述虚拟相机位置和取向生成所述便携式计算设备的位置。

所述便携式计算设备的位置可以是相对于所述图像的位置的。与所述 图像的位置相对的所述便携式计算设备的位置可以是相对于所述图像的 至少一个维度以单位计算的。当所述图像的物理尺寸是所述便携式计算设 备所已知的时候，所述便携式计算设备的位置可以是相对于所述图像的位 置以绝对单位计算的。

当所述图像的物理尺寸是所述便携式计算设备所已知的并且所述图 像的物理位置是所述便携式计算设备所已知的时候，所述物理尺寸和物理 位置均可以用来计算所述便携式计算设备的绝对位置。

所述方法可以进一步包括以下步骤：利用所述虚拟相机位置和取向生 成所述便携式计算设备的取向。所述生成的取向可以是相对于所述图像的 取向的或者是绝对取向的。

所述相机可以接连地捕获多个至少部分图像，并且所述多个部分图像 可以被用来生成所述便携式计算设备的位置。所述多个图像可以布置于所 述物理区域内在不同位置处。所述多个图像可以以不同取向布置于所述物 理区域内。可替代地，所述多个图像可以在所述物理区域内在单个位置处 形成更大的图像。

所述生成的位置可以被所述便携式计算设备上的应用所利用。所述应 用可以是游戏应用。所述应用可以从所述便携式计算设备的用户接收输 入，并且可以至少基于所述便携式计算设备的所述生成的位置来验证所述 输入。所述图像可以是视频的一部分，所述应用可以与所述视频同步，并 且可以基于所述视频内的同步来进一步验证所述输入。

所述便携式计算设备可以与位置也已经被生成的多个便携式计算设 备交互操作。

所述图像可以被视频系统显示在屏幕上。所述屏幕可以是电子屏幕。 所述视频系统可以是电影投影仪系统并且所述屏幕可以是电影屏幕。

所述物理区域可以是观众厅。

根据本发明的进一步方面，提供了一种用于确定便携式计算设备在物 理区域内的位置的系统，所述系统包括：