CN106878944B - 一种校准定位基站坐标系的方法和定位校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种校准定位基站坐标系的方法和定位校准装置，包括：定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态；定位校准装置获取目标对象的第二方位姿态，第二方位姿态为目标对象的惯性传感器确定的目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；定位校准装置根据第一方位姿态和第二方位姿态确定定位基站在惯性坐标系中的方位姿态，故根据定位基站在惯性坐标系中的方位姿态可将目标对象在定位基站坐标系下的坐标转换到惯性坐标系下的坐标，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

Description

一种校准定位基站坐标系的方法和定位校准装置

技术领域

本发明实施例涉及激光和电子技术领域，尤其涉及一种校准定位基站坐标系的方法和定位校准装置。

背景技术

虚拟现实技术(VR)是一种利用计算机生成模拟环境，并借助专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作，从而获得身临其境的真实感受的技术。目前VR产业处于启动期，随着近两年大量VR设备实现量产，并推向消费级市场，行业即将进入高速发展期。

VR技术最重要的特征是其沉浸感，而一套精度高、实时性好的定位系统是实现这一特征的重要一环。激光定位方案的精度可以达到mm级别，是目前实现VR定位的主要技术手段之一。激光定位的基本原理是利用定位基站，对定位空间发射横竖两个方向扫射的激光，在被定位物体上放置多个激光感应接收器，分别测量出激光到达接收器的时间，然后通过各个传感器的位置差，解算出目标的三维空间位置。这里，解算得到的目标的三维空间坐标是相对于定位基站而言的，也就是说该三维坐标是在以基站为坐标原点的坐标系中的。而用户在使用过程中，是在惯性坐标系进行的。在定位基站摆放位置出现偏差时，定位基站坐标系和惯性坐标系之间会差别很大，导致定位效果差进而影响用户沉浸感。

发明内容

本发明实施例提供一种校准定位基站坐标系的方法和定位校准装置，用以解决现有技术中因定位基站摆放位置存在偏差而导致定位效果差的问题。

本发明实施例提供了一种校准定位基站坐标系的方法，包括：

定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；

所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；

所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。

可选地，所述通过接收定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标，包括：

针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。

可选地，所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态之后，还包括：

所述定位校准装置获取所述目标对象上任意一个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

所述定位校准装置根据所述第三方位姿态和所述激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系下的坐标。

可选地，所述定位校准装置位于所述目标对象上；

定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，包括：

所述定位校准装置获取所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象的第一方位姿态。

可选地，所述定位校准装置位于所述定位基站；

所述定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，包括：

所述定位基站接收所述目标对象发送的所述第一方位姿态；

所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，包括：

所述定位基站接收所述目标对象发送的所述第二方位姿态。

相应地，本发明实施例还提供了一种定位校准装置，包括：

第一获取模块，用于获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；

第二获取模块，用于获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；

处理模块，用于根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。

可选地，所述第一获取模块具体用于：

针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。

可选地，所述处理模块还用于：

根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态之后，

获取所述目标对象上任意一个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

根据所述第三方位姿态和所述激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系下的坐标。

可选地，所述定位校准装置位于所述目标对象上；

所述第一获取模块具体用于：

获取所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

根据所述至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象的第一方位姿态。

可选地，所述定位校准装置位于所述定位基站；

所述第一获取模块具体用于：接收所述目标对象发送的所述第一方位姿态；

所述第二获取模块具体用于：接收所述目标对象发送的所述第二方位姿态。

本发明实施例表明：定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。本发明实施例中定位校准装置首先确定同一目标对象在定位基站和惯性坐标系下的方位姿态，然后根据同一目标对象在定位基站坐标系下的方位姿态和惯性坐标系下的方位姿态将定位基站坐标系和惯性坐标系进行统一，故可将该目标对象在定位基站坐标系下的坐标转换到惯性坐标系下的坐标，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。

图1为本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种确定激光接收模块坐标的过程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种具体应用场景示意图；

图4为本发明实施例提供的一种定位校准装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1例性示出了本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的流程，该流程可以由定位校准装置执行。

如图1所示，该流程的具体步骤包括：

步骤S101，定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态。

步骤S102，定位校准装置获取目标对象的第二方位姿态。

步骤S103，定位校准装置根据第一方位姿态和第二方位姿态确定第三方位姿态。

上述实施例中定位校准装置可以位于目标对象上，也可以位于定位基站中，还可以独立于目标对象和定位基站。第一方位姿态是根据目标对象上至少三个激光接收模块在定位基站坐标系下的坐标确定的，目标对象可以是手柄、头盔或者是其他装配了激光接收模块的装置。进一步的，所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，其中N大于等于3。第二方位姿态为目标对象的惯性传感器确定的目标对象在惯性坐标系中的方位姿态，第三方位姿态为定位基站在惯性坐标系中的方位姿态。在确定定位基站在惯性坐标系中的方位姿态之后，通过所述方位姿态可以建立惯性坐标系和定位基站坐标系之间的联系，进而将目标对象上任意一个激光接收模块在定位基站坐标系中的坐标转换为惯性坐标系中的坐标，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

下面具体介绍确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标的具体过程，如图2所示，包括：

步骤S201，激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间；

步骤S202，激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

步骤S203，激光接收模块根据第一时间和所述第二时间确定第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

步骤S204，激光接收模块根据N个激光旋转扫描模块的旋转角度确定激光接收模块的坐标。

本发明实施例中，激光接收模块包括激光敏感器件，比如光敏二极管或三极管、运算放大器、定位算法单元。第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动，在任意时刻只有一个激光旋转扫描模块对监控区域进行扫描。定位基站中的N个激光旋转扫描模块可以是安装为一体结构，也可以是定位基站中N个激光旋转扫描模块相互之间独立分布，N大于或等于3。当定位基站中的N个激光旋转扫描模块为一体结构时，所有的激光旋转扫描模块都是位于同一个位置，所有的激光旋转扫描模块可以当做一个整体来看待，每个激光旋转扫描模块都可以发射出激光面对监测区域进行扫描。当定位基站中N个激光旋转扫描模块相互之间独立分布时，所有的激光旋转扫描模块不是位于同一个位置，彼此之间存在一定的距离，每个激光旋转扫描模块都可以发射出激光面对监测区域进行扫描，所述至少三个激光旋转扫描模块发射出的激光面可以相交于一点。定位基站中的N个激光旋转扫描模块中任意一个激光旋转扫描模块包括一字线激光模组、镜面装置、联轴器、直流无刷马达及驱动器。一字线激光模组用于发射激光信号到镜面装置，所述镜面装置用于将一字线激光模组发射到镜面装置的激光信号反射到监测区域，联轴器用于将镜面装置固定于直流无刷马达及驱动器，直流无刷马达及驱动器可进行匀速转动，从而带动镜面装置的旋转，因而可实现对监测区域进行激光扫描。此外激光旋转扫描模块中还包含一个同步模块和一个多轴联动控制模块，同步模块用于发射同步信号给激光接收模块，实现与激光接收模块之间的初始角度同步，激光接收模块在接收到同步信号后开始计时，开始计时的时间为第一时间，激光接收模块在接收到激光信号后停止计时，停止计时时间为第二时间。多轴联动控制模块控制每个激光旋转扫描模块中的直流无刷马达及驱动器的转速以及用于实现对所有激光旋转扫描模块的激光扫描顺序进行控制。故激光接收模块根据第一时间和第二时间的时间差以及驱动器的转速便可确定激光旋转扫描模块的旋转角度。

可选地，定位校准装置可以位于目标对象上，也可以位于定位基站中。当定位校准装置可以位于目标对象上时，定位校准装置直接获取目标对象上至少三个激光接收模块在定位基站坐标系下的坐标并根据至少三个激光接收模块的坐标确定目标对象的第一方位姿态。目标对象上装配有惯性坐标系，根据惯性坐标系可以直接得到目标对象在惯性坐标系中的方位姿态，即第二方位姿态。从而定位校准装置也可以直接获取目标对象上的第二方位姿态，并根据第一方位姿态和第二方位姿态确定定位基站在惯性坐标系中的方位姿态。

当定位校准装置可以位于定位基站上时，根据目标对象上至少三个激光接收模块在定位基站坐标系下的坐标确定目标对象的第一方位姿态，目标对象根据自身装配的惯性坐标系确定第二方位姿态，之后目标对象将第一方位姿态和第二方位姿态发射至定位基站，定位基站中的定位校准装置在接收到第一方位姿态和第二方位姿态后确定定位基站在惯性坐标系中的方位姿态。

为了更好的解释本发明实施例，下面通过具体的实施场景描述本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的流程，具体的实施场景如图3所示。

定位基站坐标系为O_B，惯性坐标系为O_I，由图3可知，定位基站坐标系O_B和惯性坐标系为O_I不统一。定位基站301中包括三个激光旋转扫描模块，分别为激光旋转扫描模块A、激光旋转扫描模块B、激光旋转扫描模块C。该三个激光旋转扫描模块顺次发射激光束在三维空间内扫描，发射激光束的顺序可以根据具体情况确定，其中激光旋转扫描模块A和激光旋转扫描模块C在水平方向扫描，激光旋转扫描模块B在垂直方向扫描，在任意时刻只有一个激光旋转扫描模块处于扫描工作状态。手柄302上设有三个激光接收模块，分别为激光接收模块3021、激光接收模块3022、激光接收模块3023，该三个激光接收模块确定自身坐标的方法相同。以激光接收模块3021为例，激光接收模块3021顺次接收三个激光旋转扫描模块发射的同步信号和激光信号，根据接收同步信号和激光信号的时间差确定三个激光旋转扫描模块的旋转角度，进而根据三个激光旋转扫描模块的旋转角度计算出激光接收模块3021的坐标。激光接收模块3022、激光接收模块3023确定自身坐标的方法与激光接收模块3021相同，此处不再赘述。

若手柄302上设置有定位校准装置，则手柄302上的定位校准装置根据三个激光接收模块的坐标确定手柄302在定位基站坐标系O_B下的方位姿态。然后定位校准装置根据手柄302上装配的惯性传感器确定手柄302在惯性坐标系O_I下的方位姿态。进一步地，定位校准装置根据手柄302在定位基站坐标系O_B下的方位姿态和惯性坐标系O_I下的方位姿态确定定位基站301在惯性坐标系O_I下的方位姿态。在定位基站301位置不发生变化的前提下，手柄301上任意一个激光接收模块在定位基站坐标系O_B下的坐标都可以根据定位基站在惯性坐标系下的方位姿态转换为惯性坐标系O_I下的坐标。

若定位校准装置独立于定位基站301和手柄302，则手柄302将三个激光接收模块的坐标发送至定位校准装置，然后通过定位校准装置确定手柄302在定位基站坐标系下的方位姿态。进一步地，手柄302根据自身装配的惯性传感器确定在惯性坐标系O_I下的方位姿态并将在惯性坐标系O_I下的方位姿态发送至定位校准装置，然后定位校准装置根据手柄302在定位基站坐标系O_B下的方位姿态和惯性坐标系O_I下的方位姿态确定定位基站301在惯性坐标系O_I下的方位姿态。在定位基站301位置不发生变化的前提下，手柄302确定任意一个激光接收模块在定位基站坐标系O_B下的坐标之后将坐标发送给定位校准模块，定位校准模块便能根据定位基站301在惯性坐标系下的方位姿态确定任意一个激光接收模块在惯性坐标系O_I下的坐标。

本发明实施例表明：定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。本发明实施例中定位校准装置首先确定同一目标对象在定位基站和惯性坐标系下的方位姿态，然后根据同一目标对象在定位基站坐标系下的方位姿态和惯性坐标系下的方位姿态将定位基站坐标系和惯性坐标系进行统一，故可将该目标对象在定位基站坐标系下的坐标转换到惯性坐标系下的坐标，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

基于相同构思，图4示例性的示出了本发明实施例提供的一种定位校准装置的结构，该装置可以执行校准定位基站坐标系的方法的流程。

如图4所示，该定位校准装置400包括：

第一获取模块401，用于获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；

第二获取模块402，用于获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；

处理模块403，用于根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。

可选地，所述第一获取模块401具体用于：

针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。

可选地，所述处理模块403还用于：

根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态之后，

获取所述目标对象上任意一个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

根据所述第三方位姿态和所述激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系下的坐标。

可选地，所述定位校准装置400位于所述目标对象上；

所述第一获取模块401具体用于：

获取所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

根据所述至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象的第一方位姿态。

可选地，所述定位校准装置400位于所述定位基站；

所述第一获取模块401具体用于：接收所述目标对象发送的所述第一方位姿态；

所述第二获取模块402具体用于：接收所述目标对象发送的所述第二方位姿态。

本发明实施例表明：定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态。本发明实施例中定位校准装置首先确定同一目标对象在定位基站和惯性坐标系下的方位姿态，然后根据同一目标对象在定位基站坐标系下的方位姿态和惯性坐标系下的方位姿态将定位基站坐标系和惯性坐标系进行统一，故可将该目标对象在定位基站坐标系下的坐标转换到惯性坐标系下的坐标，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种校准定位基站坐标系的方法，其特征在于，应用于虚拟现实技术领域，包括：

定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；

所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；

所述定位校准装置根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态；

所述定位校准装置获取所述目标对象上任意一个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

所述定位校准装置根据所述第三方位姿态和所述激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系下的坐标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过接收定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标，包括：

针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。

3.如权利要求1或2的方法，其特征在于，所述定位校准装置位于所述目标对象上；

定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，包括：

所述定位校准装置获取所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

所述定位校准装置根据所述至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象的第一方位姿态。

4.如权利要求1或2的方法，其特征在于，所述定位校准装置位于所述定位基站；

所述定位校准装置获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，包括：

所述定位基站接收所述目标对象发送的所述第一方位姿态；

所述定位校准装置获取所述目标对象的第二方位姿态，包括：

所述定位基站接收所述目标对象发送的所述第二方位姿态。

5.一种定位校准装置，其特征在于，应用于虚拟现实技术领域，包括：

第一获取模块，用于获取目标对象在定位基站坐标系中的第一方位姿态，所述第一方位姿态为根据所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定的；所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标是通过接收所述定位基站中N个激光旋转扫描模块发射的激光信号确定的，N大于等于3；

第二获取模块，用于获取所述目标对象的第二方位姿态，所述第二方位姿态为所述目标对象的惯性传感器确定的所述目标对象在惯性坐标系中的方位姿态；

处理模块，用于根据所述第一方位姿态和所述第二方位姿态确定第三方位姿态，所述第三方位姿态为所述定位基站在所述惯性坐标系中的方位姿态；获取所述目标对象上任意一个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；根据所述第三方位姿态和所述激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标确定所述激光接收模块在所述惯性坐标系下的坐标。

6.如权利要求5所述的定位校准装置，其特征在于，所述第一获取模块具体用于：

针对所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的N个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的N个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述N个激光旋转扫描模块按顺序启动；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述N个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块的坐标。

7.如权利要求5或6的定位校准装置，其特征在于，

所述定位校准装置位于所述目标对象上；

所述第一获取模块具体用于：

获取所述目标对象上至少三个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的坐标；

根据所述至少三个激光接收模块的坐标确定所述目标对象的第一方位姿态。

8.如权利要求5或6的定位校准装置，其特征在于，所述定位校准装置位于所述定位基站；

所述第一获取模块具体用于：接收所述目标对象发送的所述第一方位姿态；

所述第二获取模块具体用于：接收所述目标对象发送的所述第二方位姿态。

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