CN109489658A - 一种运动目标定位方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于计算机技术领域，提供了一种运动目标定位方法、装置及终端设备，所述方法包括：通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；根据所述地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及所述地磁方向角，确定所述运动目标的初始方向角；根据所述初始方向角和预设位姿信息，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息。本发明引入磁力计传感器，能够根据磁力方向角计算机器人的初始方向角，提高初始方向角的准确性，并根据准确地初始方向角得到运动目标的当前位姿信息，从而降低运动目标定位错误的概率，提高运动目标定位的准确性。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种运动目标定位方法、装置及终端设备。
背景技术
目前，机器人技术正在朝着智能自主移动发展，其中，机器人定位技术对机器人的智能化发展起着非常重要的作用。机器人定位技术，即定位出机器人处在环境中的位姿的技术。机器人在室内或者室外环境下运动过程中，位姿信息是非常重要的。定位一直以来都是机器人学的重点研究对象。
机器人定位采取的方法通常为根据视觉传感器估计出位姿信息，例如雷达、单目视觉传感器、双目视觉传感器和RGBD深度摄像头等。但是这种通过视觉传感器获取的信息估计位姿的方法在机器人处于两个相似的环境时，容易出现定位错误的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种运动目标定位方法、装置及终端设备，以解决现有技术中相似环境中运动目标定位出错的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种运动目标定位方法，包括：
通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；
获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；
根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
本发明实施例的第二方面提供了另一种运动目标定位方法，包括：
通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息；
获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；
根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
本发明实施例的第三方面提供了一种运动目标定位装置，包括：
地磁方向角获取模块，用于通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；
第一坐标系对应模块，用于获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；
第一初始方向角获取模块，用于根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
第一当前位姿信息获取模块，用于根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
本发明实施例的第四方面提供了另一种运动目标定位装置，包括：
备选信息获取模块，用于通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息；
第二坐标系对应模块，用于获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；
第二初始方向角获取模块，用于根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
第二当前位姿信息获取模块，用于根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
本发明实施例的第五方面提供了一终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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所述运动目标定位方法的步骤。
本发明实施例的第六方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述运动目标定位方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。本发明实施例引入磁力计传感器，能够根据磁力方向角计算机器人的初始方向角，提高初始方向角的准确性，并根据准确地初始方向角得到运动目标的当前位姿信息，从而降低运动目标定位错误的概率，提高运动目标定位的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种运动目标定位方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的图1中S104的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种运动目标定位方法的实现流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种运动目标定位方法的实现流程示意图；
图5是本发明实施例提供的图4中S404的实现流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种运动目标定位装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种运动目标定位装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的地磁坐标系和地图坐标系的关系示意图；
图9是本发明实施例提供的机器人位姿示意图；
图10是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1：
图1示出了本发明的一个实施例提供的一种运动目标定位方法的实现流程，其过程详述如下：
在S101中，通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角。
在本实施例中，运动目标定位方法的流程主体可以为机器人、移动终端或服务器，以下以机器人为运动目标定位方法的流程主体，对本实施例提供的方法进行进一步解释。
在本实施例中，机器人内部装载有磁力计传感器，磁力计传感器可用于测试磁场强度和方向，定位机器人的方位。磁力计传感器采集运动目标的磁力计数据，然后根据磁力计数据计算运动目标在地磁坐标系下的地磁方向角。地磁方向角即机器人朝向与地磁方向的夹角。
在S102中，获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系。
在本实施例中，对机器人所采用的的地图坐标系与实际的地磁坐标系建立对应关系，即对机器人采用的地图添加地磁方向信息。其中地图可以为机器人通过即时定位与建图SLAM(simultaneous localization and mapping)算法建立的地图，也可以为用户导入到机器人中的地图。地磁坐标系与地图坐标系的对应关系可以由机器人在构建地图时自动记录，也可以由用户设置。
在S103中，根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角。
在本实施例中，如图8所示，图8示出了地磁坐标系和地图坐标系的对应关系，其中xoy为地图坐标系，x′oy′为地磁坐标系。地磁坐标系和地图坐标系的夹角为a，虚线的箭头指向为机器人朝向，因此地磁方向角为b，则初始方向角为φ，将地磁坐标系和地图坐标系的夹角a加上地磁方向角b得到初始方向角φ。其中，可以将机器人朝向调整到在地图坐标系中与x轴或y轴重合的位置，并测量此时机器人朝向在地磁坐标系中与x轴或y轴的夹角，从而将此时机器人朝向与地磁坐标系x轴或y轴的夹角作为夹角a；初始方向角为机器人在地图坐标系下的方向角。
在本实施例中，还可以根据磁力计传感器获取的磁力计数据与陀螺仪的数据做数据融合，计算得到初始方向角。
在S104中，根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
在本实施例中，机器人的位姿信息，指的是机器人的姿态信息，如二维坐标系中的位置和方向(X,Y,PHI),或三维坐标系中的坐标信息(X,Y,Z)和姿态角信息(YAW,PITCH,ROLL)。本实施例的地图坐标系为二维坐标系。
在本实施例中，将初始方向角作为参考，根据预设位姿信息，可以计算得到运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息，其中，预设位姿信息可以为运动目标在上一位置的先验位姿信息，也可以为根据编码器、惯性传感器、激光雷达或视觉传感器等传感器获取的位姿信息。
从上述实施例可知，本发明实施例通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。本发明实施例引入磁力计传感器，能够根据磁力方向角计算机器人的初始方向角，提高初始方向角的准确性，并根据准确地初始方向角得到运动目标的当前位姿信息，从而降低运动目标定位错误的概率，提高运动目标定位的准确性。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，图2示出了图1中S104的具体实现流程，其过程详述如下：
在S201中，获取运动目标的预设位姿信息。
在本实施例中，预设位姿信息可以为先验位姿信息。机器人在移动过程中按照预设时间间隔或预设移动步长获取位姿信息，预设时间间隔可以为1秒，机器人每隔1秒获取一次位姿信息，预设移动步长可以为1cm。运动目标的先验位姿信息为运动目标上一位置的位姿信息，其中上一位置为机器人在上一时刻对应的位置。
在S202中，根据运动目标的初始方向角及预设位姿信息，确定运动目标的当前位姿参考信息。
在本实施例中，当前位姿参考信息用于作为运动目标当前位姿信息的计算初始值，然后可通过迭代算法计算运动目标在当前时刻的当前位姿信息，终端设备获取的当前位姿参考信息越准确，则能够更加快速的迭代得到当前位姿信息。
在S203中，根据当前位姿参考信息、环境信息和即时定位与建图算法，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
在本实施例中，通过机器人自身携带的定位传感器获取机器人在当前时刻所处的环境信息，定位传感器可以为视觉传感器，通过视觉传感器采集运动目标的视觉数据或测距数据，得到环境信息。视觉传感器可以包括但不限于激光雷达、线阵距离传感器、单目摄像头、双目摄像头、3D摄像头、RGB-D摄像机。
在本实施例中，根据当前位姿参考信息和环境信息，通过即时定位与建图算法进行迭代计算，得到机器人的当前位姿信息，其中即时定位与建图算法即SLAM算法。
在本实施例中，由于本发明实施例在获取当前位姿参考信息时参考了磁力计传感器获取的机器人的地磁方向角，使当前位姿参考信息更加准确，从而可以根据准确地当前位姿参考信息，更加快速地迭代收敛到当前位姿的目标值，提高机器人定位的效率。
在本发明的一个实施例中，图1中S104的具体过程还可以包括：
获取运动目标的预设位姿信息；根据运动目标的初始方向角及预设位姿信息，确定运动目标的当前位姿参考信息，并直接将此时的当前位姿参考信息作为当前位姿信息。
在一个实施例中，预设位姿信息包括运动目标的预设位置坐标和预设方向角，当前位姿参考信息包括运动目标在当前位置的参考位置坐标和参考方向角；在本发明的一个实施例中，图2中S202的具体实现流程包括：
根据位姿计算公式、预设位姿信息和初始方向角，确定运动目标的当前位姿参考信息；
位姿计算公式为：
其中，θ表示运动目标在当前位置的参考方向角，ω表示预设位姿信息中的预设方向角，φ表示初始方向角，k表示预设经验值，x表示运动目标在当前位置的横坐标参考值，y表示运动目标在当前位置的纵坐标参考值，x0表示预设位姿信息中的预设横坐标，y0表示预设位姿信息中的预设纵坐标。
在本实施例中，将预设位姿信息中的预设位置坐标作为运动目标在当前位置的参考位置坐标。假设预设位姿信息为(x,y,ω),则参考位置坐标为(x,y,θ)。
在本实施例中，根据预设位姿信息中的预设方向角和初始方向角，确定运动目标在当前位置的参考方向角。也可以直接将初始方向角作为参考方向角。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，图3示出了一种运动目标定位方法的实现流程，其过程详述如下：
在S301中，根据地磁方向角计算运动目标的初始方向角。
在本实施例中，机器人需要根据环境信息构建地图，并将当前位姿参考信息与机器人构建的地图进行匹配，不断地迭代计算得到机器人的当前位姿信息，由于当前位姿信息在迭代的过程中可能存在误差，因此需要根据地磁方向角对当前位姿信息进行验证。
在本实施例中，根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，计算得到机器人的初始方向角，此处初始方向角用于对机器人的当前位姿信息进行验证。
在S302中，根据初始方向角，确定运动目标在当前位置的方向角参考范围。
在S303中，判断运动目标在当前位置的方向角是否在方向角参考范围内。
在本实施例中，根据初始方向角和预设偏差值，可以计算得到方向角参考范围，例如，初始方向角为15°，预设偏差值为±3°，则方向角参考范围为12°～18°。若运动目标在当前位置的方向角为16°，则可以判定当前位姿信息通过验证，将通过验证的当前位姿信息作为机器人在当前时刻定位的最终位姿信息，并可以作为下一位置位姿信息计算过程中的先验位姿信息，进行下一位置的机器人定位。
在本实施例中，若当前位姿信息中的方向角不处于方向角参考范围内，则判定当前位姿信息未通过验证，此时可直接将参考方向角作为最终的当前位姿信息的方向角。
在本实施例中，通过对机器人的当前位姿信息进行验证，能够剔除计算错误的当前位姿信息，提高机器人定位的准确性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例2：
如图4所示，在本发明的一个实施例中，图4示出了运动目标定位方法的另一实现流程，其过程详述如下：
在S401中，通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息。
如图9所示，图9中1为A房间的地图，房间门口朝向北侧，图9中2为B房间的地图，房间门口朝向南侧，两个房间中的圆圈代表机器人，箭头指示机器人的方向，传统的机器人定位方法仅通过视觉定位传感器采集的的传感器数据计算机器人在地图中的位姿信息，但是，当出现A房间中机器人的位姿和B方向机器人的位姿时，由于机器人通过视觉传感器获取到的环境数据相似，因此，很可能导致计算出的位姿信息错误，也就是说，很可能将A房间中的机器人定位到B房间机器人的位置。
在本实施例中，根据视觉传感器获取的机器人的环境信息及SLAM算法，能够计算得到机器人在地图坐标系中的当前位姿备选信息。但是该当前位姿备选信息没有参考机器人当前的地磁方向角。为了提高机器人定位的准确性还需要通过磁力计传感器计算机器人的地磁方向角。
在S402中，获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系。
在S403中，根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角。
在本实施例中，根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角确定运动目标的初始方向角的具体过程与S103的具体过程相同，在此不再赘述。
在S404中，根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
在本实施例中，根据初始方向角，确定机器人的位姿验证条件，位姿验证条件可以为方向角参考范围，也可以为位姿参考信息。
当位姿验证条件为方向角参考范围时，则判断当前位姿备选信息中机器人的方向角是否在方向角参考范围内，若是，则判定当前位姿备选信息准确，并将当前位姿备选信息作为机器人的当前位姿信息；若否，则剔除该当前位姿备选信息。
若位姿验证条件为位姿参考信息，则位姿参考信息包括位置坐标参考信息和方向角参考范围。通过验证当前位姿备选信息的备选位置坐标是否与位置坐标参考信息一致且备选方向角是否在方向角参考范围内，判断当前位姿参考备选信息是否为机器人的当前位姿信息。
从上述实施例可知，本发明实施例通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息；获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。本发明实施例根据地磁方向角确定位姿验证条件，能够筛选出当前位姿备选信息中最准确的位置，从而提高机器人定位的准确性。
如图5所示，当前位姿备选信息包括运动目标在当前位置的备选位置坐标和备选方向角，在本发明的一个实施例中，图5示出了图4中S404的具体实现流程，其过程详述如下：
在S501中，根据初始方向角，确定运动目标在当前位置的方向角参考范围。
在本实施例中，可以根据初始方向角及预设偏差值，确定方向角参考范围。
例如，当初始方向角为15°，预设偏差值为3°，则方向角参考范围通过15°±3°可以得到为12°～18°。
在S502中，判断运动目标在当前位置的备选方向角是否在方向角参考范围内。
在S503中，若运动目标在当前位置的备选方向角在方向角参考范围内，则将当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
在本实施例中，若机器人在当前位置的备选方向角在方向角参考范围内，则判定当前位姿备选信息为正确的备选信息，并将该当前位姿备选信息判定为机器人的当前位姿信息。
在本实施例中，还可以根据初始方向角获取到当前位姿参考信息，并计算当前位姿参考信息中参考方向角与当前位姿备选信息中的备选方向角的差值，若差值小于预设偏差值的绝对值，则判定当前位姿备选信息为正确的备选信息，并将该当前位姿备选信息判定为机器人的当前位姿信息。
从上述实施例可知，通过对机器人的当前位姿备选信息进行筛选，能够剔除计算错误的当前位姿备选信息，将符合位姿验证条件的当前位姿备选信息作为机器人的当前位姿信息，提高机器人定位的准确性。
本实施例提供的运动目标定位方法既可以用于机器人实时定位过程中，也可以用于机器人重定位过程中，如图9所示，当机器人被放入A房间所示的位姿时，机器人没有先验位姿信息，则采用重定位的方式计算出机器人在地图中的位姿。重定位，即一般当计算复杂度低的实时定位算法无法定位成功时，启用重定位来定位。如机器人在已有地图的环境中，位姿信息未知，可以通过传感器信息和定位算法估计出位姿。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例3：
如图6所示，本发明的一个实施例提供的运动目标定位装置100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
地磁方向角获取模块110，用于通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；
第一坐标系对应模块120，用于获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；
第一初始方向角获取模块130，用于根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
第一当前位姿信息获取模块140，用于根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
从上述实施例可知，本发明实施例通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；根据初始方向角和预设位姿信息，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。本发明实施例引入磁力计传感器，能够根据磁力方向角计算机器人的初始方向角，提高初始方向角的准确性，并根据准确地初始方向角得到运动目标的当前位姿信息，从而降低运动目标定位错误的概率，提高运动目标定位的准确性。
在本发明的一个实施例中，第一当前位姿信息获取模块140还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
预设位姿信息获取单元，用于获取运动目标的预设位姿信息；
当前位姿参考信息获取单元，用于根据运动目标的初始方向角及预设位姿信息，确定运动目标的当前位姿参考信息；
当前位姿信息获取单元，用于根据当前位姿参考信息、环境信息和即时定位与建图算法，确定运动目标在地图坐标系中的当前位姿信息。
在本实施例中，由于本发明实施例在获取当前位姿参考信息时参考了磁力计传感器获取的机器人的地磁方向角，使当前位姿参考信息更加准确，从而可以根据准确地当前位姿参考信息，更加快速地迭代收敛到机器人位姿的目标值，提高了机器人定位的效率。
在本发明的一个实施例中，预设位姿信息包括运动目标的预设位置坐标和预设方向角；当前位姿参考信息包括运动目标在当前位置的参考位置坐标和参考方向角；当前位姿参考信息获取单元还包括：
根据位姿计算公式、预设位姿信息和初始方向角，确定运动目标的当前位姿参考信息；
位姿计算公式为：
其中，θ表示运动目标在当前位置的参考方向角，ω表示预设位姿信息中的预设方向角，φ表示初始方向角，k表示预设经验值，x表示运动目标在当前位置的横坐标参考值，y表示运动目标在当前位置的纵坐标参考值，x0表示预设位姿信息中的预设横坐标，y0表示预设位姿信息中的预设纵坐标。
在本发明的一个实施例中，当前位姿信息包括运动目标在当前位置的方向角，运动目标定位装置100还包括用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
参考方向角获取模块，用于根据地磁方向角计算运动目标的初始方向角；
方向角参考范围获取模块，用于根据初始方向角，确定运动目标在当前位置的方向角参考范围；
方向角判断模块，用于判断运动目标在当前位置的方向角是否在方向角参考范围内；
验证模块，用于若运动目标在当前位置的方向角在方向角参考范围内，则判定当前位姿信息通过验证。
在本实施例中，通过对机器人的当前位姿信息进行验证，能够剔除计算错误的当前位姿信息，提高机器人定位的准确性。
在一个实施例中，运动目标定位装置还包括其他功能模块/单元，用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。
实施例4
如图7所示，本发明的一个实施例提供的运动目标定位装置100，用于执行图4所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
备选信息获取模块150，用于通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息；
第二坐标系对应模块160，用于获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；
第二初始方向角获取模块170，用于根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；
第二当前位姿信息获取模块180，用于根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
从上述实施例可知，本发明实施例通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角，并获取运动目标的当前位姿备选信息；获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；根据地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及地磁方向角，确定运动目标的初始方向角；根据初始方向角确定运动目标的位姿验证条件，并将满足位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。本发明实施例根据地磁方向角确定位姿验证条件，能够筛选出当前位姿备选信息中最准确的位置，从而提高机器人定位的准确性。
在本发明的一个实施例中，当前位姿备选信息包括运动目标在当前位置的备选位置坐标和备选方向角，第二当前位姿信息获取模块还包括用于执行图5所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
方向角参考范围获取单元，用于根据初始方向角，确定运动目标在当前位置的方向角参考范围；
备选方向角判断单元，用于判断运动目标在当前位置的备选方向角是否在方向角参考范围内；
当前位姿信息判定单元，用于若运动目标在当前位置的备选方向角在方向角参考范围内，则将当前位姿备选信息判定为运动目标的当前位姿信息。
从上述实施例可知，通过对机器人的当前位姿备选信息进行筛选，能够剔除计算错误的当前位姿备选信息，将符合位姿验证条件的当前位姿备选信息作为机器人的当前位姿信息，提高机器人定位的准确性。
实施例5：
如图10所示，本发明实施例还提供了一种终端设备10，包括存储器102、处理器101以及存储在存储器102中并可在处理器101上运行的计算机程序103，处理器101执行所述计算机程序103时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S104。或者，所述处理器101执行所述计算机程序103时实现如实施例3中所述的各装置实施例中的各模块的功能。
所述终端设备10可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备10可包括，但不仅限于，处理器101、存储器102。例如所述终端设备10还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器101可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器101也可以是任何常规的处理器101等。
所述存储器102可以是所述终端设备10的内部存储单元，例如终端设备10的硬盘或内存。所述存储器102也可以是所述终端设备10的外部存储设备，例如所述终端设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器102还可以既包括终端设备10的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器102用于存储所述计算机程序103以及所述终端设备10所需的其他程序和数据。所述存储器102还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例6：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序103，计算机程序103被处理器101执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S104。或者，所述计算机程序103被处理器101执行时实现如实施例3中所述的各装置实施例中的各模块的功能。
所述的计算机程序103可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序103在被处理器101执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序103包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种运动目标定位方法，其特征在于，包括：
通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；
获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；
根据所述地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及所述地磁方向角，确定所述运动目标的初始方向角；
根据所述初始方向角和预设位姿信息，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息。
2.如权利要求1所述的运动目标定位方法，其特征在于，所述根据所述初始方向角和预设位姿信息，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息，包括：
获取所述运动目标的预设位姿信息；
根据所述运动目标的初始方向角及所述预设位姿信息，确定所述运动目标的当前位姿参考信息；
根据所述当前位姿参考信息、环境信息和即时定位与建图算法，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息。
3.如权利要求2所述的运动目标定位方法，其特征在于，所述预设位姿信息包括运动目标的预设位置坐标和预设方向角，所述当前位姿参考信息包括所述运动目标在当前位置的参考位置坐标和参考方向角；所述根据所述运动目标的初始方向角及所述预设位姿信息，确定所述运动目标的当前位姿参考信息，包括：
根据位姿计算公式、所述预设位姿信息和所述初始方向角，确定所述运动目标的当前位姿参考信息；
所述位姿计算公式为：
其中，θ表示所述运动目标在当前位置的参考方向角，ω表示预设位姿信息中的预设方向角，所述φ表示所述初始方向角，k表示预设经验值，x表示所述运动目标在当前位置的横坐标参考值，y表示所述运动目标在当前位置的纵坐标参考值，x0表示所述预设位姿信息中的预设横坐标，y0表示所述预设位姿信息中的预设纵坐标。
4.如权利要求1所述的运动目标定位方法，其特征在于，所述当前位姿信息包括所述运动目标在当前位置的方向角，在所述根据所述初始方向角和预设位姿信息，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息之后，还包括：
根据所述地磁方向角计算所述运动目标的初始方向角；
根据所述初始方向角，确定所述运动目标在当前位置的方向角参考范围；
判断所述运动目标在当前位置的方向角是否在所述方向角参考范围内；
若所述运动目标在当前位置的方向角在所述方向角参考范围内，则判定所述当前位姿信息通过验证。
5.一种运动目标定位方法，其特征在于，包括：
通过磁力计传感器获取所述运动目标的地磁方向角，并获取所述运动目标的当前位姿备选信息；
获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；
根据所述地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及所述地磁方向角，确定所述运动目标的初始方向角；
根据所述初始方向角确定所述运动目标的位姿验证条件，并将满足所述位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为所述运动目标的当前位姿信息。
6.如权利要求5所述的运动目标定位方法，其特征在于，所述当前位姿备选信息包括所述运动目标在当前位置的备选位置坐标和备选方向角，所述根据所述初始方向角确定所述运动目标的位姿验证条件，并将满足所述位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为所述运动目标的当前位姿信息，包括：
根据所述初始方向角，确定所述运动目标在当前位置的方向角参考范围；
判断所述运动目标在当前位置的备选方向角是否在所述方向角参考范围内；
若所述运动目标在当前位置的备选方向角在所述方向角参考范围内，则将所述当前位姿备选信息判定为所述运动目标的当前位姿信息。
7.一种运动目标定位装置，其特征在于，包括：
地磁方向角获取模块，用于通过磁力计传感器获取运动目标的地磁方向角；
第一坐标系对应模块，用于获取地磁坐标系和地图坐标系的对应关系；
第一初始方向角获取模块，用于根据所述地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及所述地磁方向角，确定所述运动目标的初始方向角；
第一当前位姿信息获取模块，用于根据所述初始方向角和预设位姿信息，确定所述运动目标在所述地图坐标系中的当前位姿信息。
8.一种运动目标定位装置，其特征在于，包括：
备选信息获取模块，用于通过磁力计传感器获取所述运动目标的地磁方向角，并获取所述运动目标的当前位姿备选信息；
第二坐标系对应模块，用于获取地磁坐标系与地图坐标系的对应关系；
第二初始方向角获取模块，用于根据所述地磁坐标系和地图坐标系的对应关系及所述地磁方向角，确定所述运动目标的初始方向角；
第二当前位姿信息获取模块，用于根据所述初始方向角确定所述运动目标的位姿验证条件，并将满足所述位姿验证条件的当前位姿备选信息判定为所述运动目标的当前位姿信息。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤或如权利要求5至6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤或如权利要求5至6任一项所述方法的步骤。
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