定位装置及定位装置的定位方法与流程

本申请属于定位，尤其涉及一种定位装置及定位装置的定位方法。

背景技术：

1、视觉slam通过摄像头感知周边自然环境，实现实时同步定位和构建地图。视觉slam技术因其效率、精度和便捷性等综合性能良好，被越来越多地用于ar、vr、xr等虚实融合系统的定位领域，采用slam方法实时获取目标体（如头显、摄像机等）的空间位姿，该位姿数据传入cg软件驱动虚拟镜头以进行虚拟画面的成像渲染。

2、同时，视觉slam在xr领域的定位应用时，定位精度低、可靠性差。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种定位装置及定位装置的定位方法，有效提高定位精度和可靠性。

2、第一方面，本申请提供了一种定位装置，包括：

3、定位标识组件，所述定位标识组件用于作为地图标识布置于目标环境，所述定位标识组件包括至少一个特征标识；

4、至少一个光学传感器，所述光学传感器用于采集所述目标环境的图像信息，所述目标环境的图像信息包括所述定位标识组件的图像信息；

5、至少一个惯性传感器，所述惯性传感器用于采集定位装置的运动参数信息；

6、识别定位单元，所述识别定位单元与所述光学传感器和所述惯性传感器电连接，所述识别定位单元用于在所述目标环境中识别所述定位标识组件，并基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置的定位数据。

7、根据本申请的定位装置，通过定位标识组件作为地图标识，光学传感器采集目标环境的图像信息，惯性传感器采集定位装置的运动参数信息，识别定位标识组件，识别定位单元基于目标环境的图像信息和定位装置的运动参数信息，得到定位装置的定位数据，有效提高定位精度和可靠性。

8、根据本申请的一个实施例，所述定位标识组件包括至少一个标尺，所述标尺用于确定所述目标环境的尺度信息。

9、根据本申请的一个实施例，所述定位标识组件为尺寸确定的空间结构，所述空间结构形成所述标尺，至少两个所述特征标识在所述目标环境的位置信息确定。

10、根据本申请的一个实施例，所述特征标识为特征编码点，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，确定所述特征编码点的唯一身份标识。

11、根据本申请的一个实施例，所述特征编码点为基于空间特征编码的空间编码点或基于时域特征编码的时序编码点。

12、根据本申请的一个实施例，所述特征标识为无编码标记点，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，识别所述无编码标记点的空间分布拓扑结构特征，确定所述无编码标记点的唯一身份标识。

13、根据本申请的一个实施例，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，建立所述目标环境的定位地图，基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置在所述定位地图上的所述定位数据。

14、根据本申请的一个实施例，还包括：

15、光源模块和滤光模块，所述光源模块和所述滤光模块设置于所述装置本体，所述光源模块用于对所述定位标识组件进行补光，所述滤光模块用于对所述光学传感器采集的光线进行过滤，所述滤光模块的带通波段与所述光源模块的发光波段或所述定位标识组件的发光波段相匹配。

16、根据本申请的一个实施例，所述光源模块的发光波段为近红外光波段。

17、第二方面，本申请提供了一种定位装置的定位方法，该定位装置的定位方法包括：

18、获取目标环境的图像信息和定位装置的运动参数信息，所述目标环境的图像信息包括定位标识组件的图像信息；基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置的定位数据。

19、根据本申请的定位装置的定位方法，通过定位标识组件作为地图标识，光学传感器采集目标环境的图像信息，惯性传感器采集定位装置的运动参数信息，识别定位标识组件，识别定位单元基于目标环境的图像信息和定位装置的运动参数信息，得到定位装置的定位数据，有效提高定位精度和可靠性。

20、根据本申请的一个实施例，所述基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置的定位数据，包括：

21、基于所述目标环境的图像信息，确定所述光学传感器的第一定位数据；

22、基于所述定位装置的运动参数信息，确定所述惯性传感器的第二定位数据；

23、将所述第一定位数据和所述第二定位数据进行加权计算，确定所述定位数据。

24、根据本申请的一个实施例，所述基于所述定位装置的运动参数信息，确定所述惯性传感器的第二定位数据，包括：

25、获取上一时刻的所述第二定位数据；

26、基于上一时刻的所述第二定位数据和当前时刻的所述定位装置的运动参数信息，确定当前时刻的所述第二定位数据。

27、根据本申请的一个实施例，所述确定所述定位数据，包括：

28、在确定目标时段的所述第一定位数据失效的情况下，将所述目标时段的所述第二定位数据作为所述定位数据。

29、根据本申请的一个实施例，在所述得到所述定位装置的定位数据之前，所述方法还包括：

30、基于所述定位标识组件的图像信息，建立所述目标环境的定位地图；

31、所述得到所述定位装置的定位数据，包括：

32、得到所述定位装置在所述定位地图上的所述定位数据。

33、根据本申请的一个实施例，所述基于所述定位标识组件的图像信息，建立所述目标环境的定位地图，包括：

34、基于所述定位标识组件的图像信息进行运动恢复结构计算，对所述定位标识组件进行三维重建，建立所述定位地图。

35、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的定位装置的定位方法。

36、第四方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的定位装置的定位方法。

37、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种定位装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位标识组件包括至少一个标尺，所述标尺用于确定所述目标环境的尺度信息。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述定位标识组件为尺寸确定的空间结构，所述空间结构形成所述标尺，至少两个所述特征标识在所述目标环境的位置信息确定。

4.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述特征标识为特征编码点，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，确定所述特征编码点的唯一身份标识。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述特征编码点为基于空间特征编码的空间编码点或基于时域特征编码的时序编码点。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述特征标识为无编码标记点，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，识别所述无编码标记点的空间分布拓扑结构特征，确定所述无编码标记点的唯一身份标识。

7.根据权利要求1-6任一项所述的定位装置，其特征在于，所述识别定位单元用于基于所述定位标识组件的图像信息，建立所述目标环境的定位地图，基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置在所述定位地图上的所述定位数据。

8.根据权利要求1-6任一项所述的定位装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述光源模块的发光波段为近红外光波段。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的定位装置的定位方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的定位装置的定位方法，其特征在于，所述基于所述目标环境的图像信息和所述定位装置的运动参数信息，得到所述定位装置的定位数据，包括：

12.根据权利要求11所述的定位装置的定位方法，其特征在于，所述基于所述定位装置的运动参数信息，确定所述惯性传感器的第二定位数据，包括：

13.根据权利要求11所述的定位装置的定位方法，其特征在于，所述确定所述定位数据，包括：

14.根据权利要求10所述的定位装置的定位方法，其特征在于，在所述得到所述定位装置的定位数据之前，所述方法还包括：

15.根据权利要求14所述的定位装置的定位方法，其特征在于，所述基于所述定位标识组件的图像信息，建立所述目标环境的定位地图，包括：

技术总结
本申请公开了一种定位装置及定位装置的定位方法，属于定位技术领域。定位装置包括：装置本体；定位标识组件，用于作为地图标识布置于目标环境，包括至少一个特征标识；至少一个光学传感器，用于采集目标环境的图像信息，包括定位标识组件的图像信息；至少一个惯性传感器，用于采集定位装置的运动参数信息；识别定位单元，用于基于目标环境的图像信息和定位装置的运动参数信息，得到定位装置的定位数据。该装置有利于提高定位精度和可靠性。

技术研发人员：杜华
受保护的技术使用者：北京元客方舟科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14