专利名称：校准的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及校准。更具体地，涉及用于校准设备定位 装置和/或设备定向装置的方法、设备和计算机程序。
背景技术：
电子设备使用"上下文"信息正在变得愈发普遍。这是将电子设 备与真实世界联系起来的信息。这种上下文信息的例子包括设备的位
置和设备的朝向。
可以通过设备所具有的定位装置来确定设备的位置，并且可以通 过设备所具有的定向装置来确定设备的朝向。
可以使用不同的技术来确定位置。存在多种定位技术，例如基站
三角测量、全球定位系统(GPS)等。然而，任何定位装置都可能受 制于时变漂移或者噪声。存在多种定向技术，例如使用磁力计、陀螺 仪、加速计的三维指南针等。然而，任何定向装置都可能受制于时变 漂移或者噪声。
由此，期望对定位装置和/或定向装置的精度变化进行补偿。
发明内容
根据本发明的 一个实施方式，提供一种对设备进行校准的方法， 包括
在设备的取景器中对对象进行成像；
从定位装置获取设备位置，并且从定向装置获取设备朝向；
使用所获取的设备位置和设备朝向来对定位装置和定向装置的
一个或多个进行校准，从而减小取景器中对象的预期位置与取景器中
对象的位置之间的差异。根据本发明的另一实施方式，提供一种设备，包括
取景器，用于对对象进行成像； 定位装置，用于提供设备位置； 定向装置，用于提供设备朝向；以及
校准器，用于控制设备位置和/或设备朝向，从而减小取景器中对 象的预期位置与取景器中对象的位置之间的差异。
根据本发明的其他实施方式，提供一种包含计算机程序的记录介 质，该计算机程序用于使用定向装置的输出、定位装置的输出、预定 对象的位置以及取景器内预定对象的图像的位置来对定位装置的输 出和/或定向装置的输出进行校准。
为了更好的理解本发明，现在将仅通过示例的方式来参考附图， 其中
图1示意性地示出了用于执行校准过程的电子设备； 图2示意性地示出了设备对预定对象30的成像； 图3示出了一个可能的校准过程的示例；以及 图4示出了包含计算机程序指令的物理实体。
具体实施例方式
附图示出了对设备IO进行校准的方法，包括在设备10的取景 器20中对对象30进行成像；从定位装置22获取设备位置，并且从 定向装置24获取设备朝向；以及使用所获得的设备位置和设备朝向 来对定位装置22和定向装置24中的一个或多个进行校准，从而减小 取景器20中对象30的预期位置与取景器20中对象30的位置之间的 差异。
图1示意性地示出了电子设备10。在所示的例子中，电子设备是 手持便携式相机移动蜂窝电话，然而在其他实施方式中，电子设备可 以是接收相机图像的任何处理设备，诸如个人计算机、个人数字助理或者数码相机。
在图1中，仅示出了描述在后续段落中示出的设备的操作所需的 功能性组件。应当意识到，在其他实施方式中可以使用不同的和/或附 加的组件。例如尽管示出了处理器和存储器结合，但是在其他实施方
式中可以^:用ASIC。
该电子设备包括处理器12,用于控制设备10的操作；输入设 备，用于使用户能够控制处理器；数码相机16，用于捕获图像；无线 收发机18,用于与远程存储器存储2中的数据库通信，其中远程存储 器存储2存储有不同预定对象的位置；显示器20，其可作为相机16 的取景器进行操作；定位装置22,其检测设备10的位置并且将设备 位置提供给处理器12;定向装置24,其检测设备10的朝向并且将设 备朝向提供给处理器12;以及存储器26,其存储计算机程序指令28。
当计算机程序指令28载入处理器12时，其使得处理器12能够 作为校准器进行操作。校准器调节定位装置22和定向装置24的输出。 这可以通过改变各装置的操作来实现，或者可以通过补偿来自各装置 的输出来实现。
计算机程序指令28提供了使电子设备能够执行图3中所示方法 的逻辑和例程。
计算机程序指令可以经由电磁载波信号到达电子设备10，或者可 以从诸如计算机程序产品、存储器设备或者记录介质(例如CD-ROM 或者DVD)的物理实体60复制。
在此示例中，定位装置是GPS接收机，并且定向装置是3D指南 针，但是在其他实施方式中，可以使用其他定位装置和/或定向装置。 定向装置例如可以包括可以提供罗盘方位的磁力计以及可以提供垂 直参考的重力计(加速计、陀螺仪等)。其结合起来提供三维方位。
图2示意性地示出了设备IO对预定对象30的成像。对象30是 预定的是指其位置ao已经存储在数据库4中。设备10的取景器20 位于定位装置22确定的aa处。取景器20的平面与单位向量Od正交， 其中单位向量Od可以由定向装置24来确定。预定对象30的图像32
7位于取景器20平面内的位置bd处。向量a。、 aa和Od是三维向量。
在不校准的情况下，取景器20中预定对象30的图像32的预期 位置是(k * (a。- ad) x od)。这通常不同于取景器20中预定对象30的 图像32的实际位置bd。通过校准来减小取景器中预定对象30的图像 的预期位置与取景器中预定对象30的图像的位置之间的差异。
校准器12修改ad和/或od,使得bd-k承(a。-ad)xod。也即，使 得取景器中预定对象30的预期位置(k * (a。-ad) x Od)变得与取景器中 预定对象30的图像的实际位置bd相等。 由此，校准器12:
a) 从相机16接收缩放比例常数k,其随用以对预定对象30成像的缩 方文(zoom)而变4t,，
b) 当已经通过无线连接6从远程数据库4下载了预定对象的实际位 置a。之后，从收发机18接收该实际位置a。，
c) 接收由定位装置22提供的设备位置ad,
d) 接收由定向装置24提供的设备的单位朝向向量od,以及
e) 接收取景器20内预定对象30的图像的位置bd,可以这样来确定 位置bd:将预定对象30的图像32标识为取景器的显示器20内的 一系列像素，以及在显示器20的平面内确定那些像素的位置。这 可以通过在取景器内给出的框内框定包括预定对象的图像的物理 地标来实现。
图3示出了一个可行的校准过程的示例。
过程开始于步骤50,其可能是响应于经由输入设备14的用户输 入。校准器12确定取景器20内预定对象30的图像32的位置bd。
接下来，在步骤52，校准器12计算取景器20内预定对象30的 图像的预期位置(k * (a。- ad) x od)。
接下来，在步骤54,校准器12对取景器内预定对象30的图像的 所确定位置bd与取景器内预定对象30的图像的预期位置(k * (a。-ad) xod)进行比较，如果差异超过了阈值T,则过程跳转至步骤58,否则 过程进行到步骤56。
8在步骤58,校准器12对用以计算取景器20内预定对象30的图 像的预期位置的值a。和/或Od进行调节。可以使用适当的算法来确定 调节的大小。
在步骤58之后，过程返回步骤52。
在步骤56,校准器12使用a。的当前值对定位装置22进行重新 校准，并且使用Od的当前值对定向装置24进行重新校准。
尽管已经关于单个对象30对过程进行了描述，但是该过程可以 针对多个对象同时发生，其中该多个对象是同 一物理对象的部分或者 不同物理对象的部分。物理对象通常是地标。
多个对象例如可以是物理对象(诸如建筑物或者标石)的最上、 最下、最左和最右部分。
可以针对设备10的多个朝向重复该方法。也即，仍然通过取景 器20、但是利用设备10的不同朝向对同一预定对象或多个预定对象 进行成像。
可以针对设备10的多个位置重复该方法。也即，仍然通过取景 器、但是利用设备10的不同位置对同一预定对象或多个预定对象进
行成像。
在校准之后，当在取景器20中对对象30进行成像时，设备10 可以确定bd，继而，在从其定位装置22获得ad并且从其定向装置24 获得Od之后，设备10可以使用bd = k*(a。-ad)xod来计算a。。由此， 设备10能够将在显示取景器20中成像的对象30与真实世界的位置 a。相关联。因此，可以将已经与真实世界的位置a。相关联的数据在显 示位置bd处显示在显示取景器20上，或者可以将到该数据的链接在 显示位置bd处显示在显示取景器20上。
尽管已经在上面的段落中参考各种示例描述了本发明的实施方 式，但是应当意识到，可以对给出的示例进行修改，而不脱离所要求 的本发明的范围。
尽管在上文描述中努力关注那些被认为是特别重要的本发明的 特征，但是应当理解，申请人请求对此前所参考的和/或在附图中示出的任何可获得专利的特征或者特征组合进行保护，不论是否对其进行 特别的强调。
权利要求
1. 一种对设备进行校准的方法，包括在设备的取景器对对象进行成像；从定位装置获取设备位置，并且从定向装置获取设备朝向；以及使用所述获取的设备位置和设备朝向来对所述定位装置和所述定向装置的一个或多个进行校准，从而减小所述取景器中所述对象的预期位置与所述取景器中所述对象的位置之间的差异。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，对所述定位装置和所述定 向装置的一个或多个进行校准将所述取景器中所述对象的所述预期 位置与所述取景器中所述对象的所述位置之间的差异最小化。
3. 根据权利要求1或者2所述的方法，还包括使用所述设备位置和所述设备朝向来计算所述取景器内所述对象的预期位置；以及对所述预期位置和所确定的位置进行比较，以作为所述校准步骤 的一部分。
4. 根据任一在前权利要求所述的方法，其中，计算所述取景器内 所述对象的所述预期位置的步骤附加地使用所述对象的位置以及缩 放比例因子。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述对象的所述位置是从 远程存储下载的。
6. 根据权利要求4或者5所述的方法，还包括通过所述取景器 使用的缩放因子来改变所述缩放比例因子。
7. 根据任一在前权利要求所述的方法，其中，所述对象是物理对 象的一部分。
8. 根据任一在前权利要求所述的方法，包括 在设备的取景器中对多个对象进行成像； 从定位装置获取设备位置，并且从定向装置获取设备朝向；使用所述获取的设备位置和设备朝向来对所述定位装置和所述定向装置的 一个或多个进行校准，从而对于所述多个对象中的每个对 象，减小所述取景器中所述对象的预期位置与所述取景器中所述对象 的位置之间的差异。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个对象是同一物理 对象的部分。
10. 根据任一在前权利要求所述的方法， 同朝向来针对同 一对象重复所述方法。
11. 根据任一在前权利要求所述的方法， 同位置来针对同 一对象重复所述方法。
12. 根据任一在前权利要求所述的方法， 中给出的框内框定包括所述对象的物理地标
13. 根据任一在前权利要求所述的方法， 示器。
14. 根据任一在前权利要求所述的方法， 所述定位装置位于所述设备之中。
15. 根据任一在前权利要求所述的方法， GPS接收机。
16. 根据任一在前权利要求所述的方法， 括3D指南针和重力计。
17. —种设备，包括 取景器，用于对对象进行成像； 定位装置，用于提供设备位置； 定向装置，用于提供设备朝向；以及 校准器，用于控制所述设备位置和/或所述设备朝向，从而减小所述取景器中所述对象的预期位置与所述取景器中所述对象的位置之间的差异。
18. 根据权利要求17所述的设备，其中，所述校准器使用所述设 备位置和所述设备朝向来计算所述取景器内所述对象的预期位置，并 且将所述预期位置与所确定的位置进行比较。至少使用所述设备的不 至少使用所述设备的不 还包括在所述取景器 其中，所述取景器是显 其中，所述定向装置和 其中，所述定位装置是 其中，所述定向装置包
19. 根据权利要求17或者18所述的设备，其被布置为从远程存 储下载所述对象的位置，其中，计算所述取景器内所述对象的所述预 期位置附加地使用所述对象的已下载位置。
20. 根据权利要求17到19任一项所述的设备，还包括与所述取 景器相关联的缩放功能，用于对所述取景器中图像的部分进行放大， 其中，将当前缩放因子的指示提供给所述校准器。
21. 根据权利要求17到20任一项所述的设备，其中，对于在所 述取景器中成像的多个对象中的每个对象，所述校准器计算所述取景器中对象的预期位置，并且调节所述设备位置和/或设备朝向，从而针 对在所述取景器中成像的多个对象中的每个对象来减小预期位置与 位置之间的差异。
22. 根据权利要求17到21任一项所述的设备，其中，所述取景 器是显示器。
23. 根据权利要求17到22任一项所述的设备，其中，所述定位 装置是GPS接收机。
24. 根据权利要求17到20任一项所述的设备，其中，所述定向 装置是3D指南针。
25. —种包含计算机程序的记录介质，该计算机程序用于使用来 自定向装置的输出、来自定位装置的输出、预定对象的位置以及取景 器内所述预定对象的图像的位置来对所述定位装置的所述输出和/或 所述定向装置的所述输出进行校准。
26. 根据权利要求25所述的记录介质，其中，所述计算机程序可 进行操作以调节所述定位装置的所述输出和/或所述定向装置的所述 输出，以减小取景器中所述预定对象的图像的预期位置与所述取景器 内所述预定对象的所述图像的位置之间的差异。
全文摘要
提供一种对设备进行校准的方法，包括在设备的取景器中对对象进行成像；从定位装置获取设备位置，并且从定向装置获取设备朝向；以及使用所获取的设备位置和设备朝向来对定位装置和定向装置的一个或多个进行校准，从而减小取景器中对象的预期位置与取景器中对象的位置之间的差异。
文档编号G01B21/04GK101460810SQ200680054898
公开日2009年6月17日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者A·索尔瓦里, D·J·墨菲, M·卡阿里, Y·宇塔拉 申请人:诺基亚公司