CN109754408A - 轨迹跟踪方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，提供一种轨迹跟踪方法及装置，其中，所述方法包括：获取摄像头采集的包含标定板的第一图像，并依据第一图像得到摄像头和标定板的第一相对关系；获得第一位置采集单元和第二位置采集单元的第二相对关系；依据第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到摄像头和第一位置采集单元的第四相对关系，其中，第三相对关系表征标定板和第二位置采集单元的相对位置关系；依据第一位置采集单元的第一位置信息、以及第四相对关系，对摄像头进行轨迹跟踪。与现有技术相比，本发明提供的轨迹跟踪方法及装置可以提高对摄像头轨迹跟踪的精度。

Description

轨迹跟踪方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种轨迹跟踪方法及装置。

背景技术

基于视觉的定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)，下面简称视觉SLAM。视觉SLAM是目前在增强现实技术(Augmented Reality，AR)、自动驾驶、三维重建、机器人行业起到非常重要的作用，主要是用来定位和导航使用。

视觉SLAM需要获取摄像头的实时位置信息，即对摄像头进行轨迹跟踪，现有技术中精度对摄像头的轨迹跟踪精度不高，导致视觉SLAM的精度也不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨迹跟踪方法及装置，以改善上述现有技术中对摄像头的轨迹跟踪精度不高，导致视觉SLAM的精度不高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种轨迹跟踪方法，应用于电子设备，用于对摄像头进行轨迹跟踪，所述电子设备与所述摄像头、第一位置采集单元及第二位置采集单元均通信连接，且所述摄像头和所述第一位置采集单元均设置于载体上，所述第二位置采集单元设置于一标定板上；所述方法包括：获取所述摄像头采集的包含所述标定板的第一图像，并依据所述第一图像得到所述摄像头和所述标定板的第一相对关系；获得所述第一位置采集单元和所述第二位置采集单元的第二相对关系；依据所述第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到所述摄像头和所述第一位置采集单元的第四相对关系，其中，所述第三相对关系表征所述标定板和所述第二位置采集单元的相对位置关系；依据所述第一位置采集单元的第一位置信息、以及所述第四相对关系，对所述摄像头进行轨迹跟踪。

第二方面，本发明实施例提供了一种轨迹跟踪装置，所述装置包括：应用于电子设备，用于对摄像头进行轨迹跟踪，所述电子设备与所述摄像头、第一位置采集单元及第二位置采集单元均通信连接，且所述摄像头和所述第一位置采集单元均设置于载体上，所述第二位置采集单元设置于一标定板上；所述装置包括：获取模块，用于获取所述摄像头采集的包含所述标定板的第一图像；处理模块，用于依据所述第一图像得到所述摄像头和所述标定板的第一相对关系；获得所述第一位置采集单元和所述第二位置采集单元的第二相对关系；依据所述第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到所述摄像头和所述第一位置采集单元的第四相对关系，其中，所述第三相对关系表征所述标定板和所述第二位置采集单元的相对位置关系；依据所述第一位置采集单元的第一位置信息、以及所述第四相对关系，对所述摄像头进行轨迹跟踪。

相对现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种轨迹跟踪方法及装置，首先，通过摄像头采集的包含标定板的第一图像得到摄像头和标定板的第一相对关系，能够将精度精确到毫米级别，其次，通过获得第一位置采集单元和第二位置采集单元的第二相对关系，然后，依据第一相对关系、第二相对关系以及第二位置采集单元和标定板之间的第三相对关系，得到同位于载体上的摄像头和第一位置采集单元之间的第四相对关系，最后，依据第四相对关系和第一位置采集单元采集的第一位置关系得到摄像头的运动轨迹，实现对摄像头的位置信息精确到毫米级别，提高了摄像头运动轨迹的精度，进而提高了视觉SLAM的精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术用户员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的电子设备的连接关系图。

图2示出了本发明实施例提供的一种应用环境示意图。

图3示出了本发明实施例提供的电子设备的方框示意图。

图4示出了本发明实施例提供的一种轨迹跟踪方法的流程图。

图5示出了本发明实施例提供的另一种轨迹跟踪方法的流程图。

图6示出了本发明实施例提供的轨迹跟踪装置的方框示意图。

图标：100-电子设备；101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口；105-显示屏；200-轨迹跟踪装置；201-获取模块；202-处理模块；300-摄像头；400-第一位置采集单元；500-第二位置采集单元；600-载体；700-标定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术用户员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

基于视觉的定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)，下面简称视觉SLAM。视觉SLAM是目前在增强现实技术(Augmented Reality，AR)、自动驾驶、三维重建、机器人行业起到非常重要的作用，主要是用来定位和导航使用。

视觉SLAM需要获取摄像头300的实时位置信息，即对摄像头300进行轨迹跟踪，现有技术中对摄像头300的轨迹跟踪精度不高，导致视觉SLAM的精度也不高。

本发明所要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种轨迹跟踪方法，依据摄像头300和第一位置采集单元400的第四相对关系，以及第一位置采集单元400采集的第一位置关系得到摄像头300的运动轨迹，实现摄像头300的毫米级别的高精度的轨迹跟踪，以提高视觉SLAM的精度。

本发明实施例提供的轨迹跟踪方法应用于电子设备100，用于对摄像头300进行轨迹跟踪，请结合参阅图1和图2，电子设备100与摄像头300、第一位置采集单元400、第二位置采集单元500均通信连接，摄像头300和第一位置采集单元400均设置于载体600上，第二位置采集单元500固定设置于标定板700上。

电子设备100与摄像头300、第一位置采集单元400、第二位置采集单元500均通信连接，电子设备100可以是，但不限于智能手机、平板电脑、个人计算机、车载电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等等。请参阅图3，图3示出了本发明实施例提供的电子设备100的方框示意图，电子设备100包括处理器101、存储器102、总线103、通信接口104及显示屏105。处理器101、存储器102、通信接口104及显示屏105通过总线103连接，处理器101用于执行存储器102中存储的可执行模块，例如计算机程序。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，轨迹跟踪方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器101，包括中央处理器101(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器101(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器101(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称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。

存储器102可能包含高速随机存取存储器102(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器102(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

总线103可以是ISA(Industry Standard Architecture)总线103、PCI(Peripheral Component Interconnect)总线103或EISA(Extended Industry StandardArchitecture)总线103等。图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线103或一种类型的总线103。

电子设备100通过至少一个通信接口104(可以是有线或者无线)实现该电子设备100与外部设备(例如，摄像头300等)之间的通信连接。存储器102用于存储程序，例如轨迹跟踪装置200。轨迹跟踪装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器102中或固化在电子设备100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器101在接收到执行指令后，执行所述程序以实现轨迹跟踪方法。

显示屏105用于对图像进行显示，显示的内容可以是处理器101的一些处理结果。显示屏105可以是触摸显示屏105、无交互功能的显示屏105等。显示屏105可以将第一图像、轨迹跟踪结果进行显示。

应当理解的是，图3所示的结构仅为电子设备100的结构应用示意图，电子设备100还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

摄像头300与电子设备100通信连接，且位于载体600上，可以与载体600固定连接，具体地，摄像头300可以通过电子设备100的通信接口104与摄像头300通信连接。摄像头300将拍摄到的图像通信传输至电子设备100进行处理，具体地，摄像头300可以拍摄第一图像并传输至电子设备100进行处理。摄像头300可以是，但不限于电荷耦合元件(ChargeCoupled Device，CCD)摄像头300或者金属氧化物半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)摄像头300。

第一位置采集单元400与电子设备100通信连接，第一位置采集单元400位于载体600上，可以与载体600固定连接，用于对自身进行定位，得到第一位置信息，并将第一位置信息发送至电子设备100，具体地，第一位置采集单元400可以通过电子设备100的通信接口104将第一位置信息发送至电子设备100。第一位置采集单元400可以是，但不限于定位器、位置跟踪器等。

第二位置采集单元500与电子设备100通信连接，第二位置采集单元500设置于标定板700上，可以与标定板700固定连接，用于对自身进行定位，得到第二位置信息，并将第二位置信息发送至电子设备100，具体地，第二位置采集装置可以通过电子设备100的通信接口104将第二位置信息发送至电子设备100。第二位置采集单元500可以是，但不限于定位器、位置跟踪器等。

在本发明实施例中，第一位置采集单元400和第二位置采集单元500可以是HTCvive中的两个定位器，HTC Vive中的定位器需要配合HTC Vive和Lighthouse定位技术使用，Lighthouse定位技术属于激光扫描定位技术，通过两颗激光传感器识别定位器内的位置追踪传感器，从而准确的位置信息和方向信息。

载体600与摄像头300、第一位置采集单元400固定连接，载体600为可移动的承载结构，其承载了摄像头300和第一位置采集单元400，其上的摄像头300和第一位置采集单元400的位置相对固定。在一种优选的实施例中，载体600可以看作运动的小车，其与摄像头300、第一位置采集单元400以及一些其它结构共同构成了扫地机器人。

标定板700上设置有第二位置采集单元500，第二位置采集单元500与标定板700固定连接，标定板700和第二位置采集单元500的位置相对固定，标定板700可以是，但不限于棋盘格标定板、实心圆阵列标定板。

基于上述的电子设备100，下面给出一种轨迹跟踪方法可能的实现方式，该方法的执行主体可以为上述电子设备100，请参阅图4，图4示出了本发明实施例提供的一种轨迹跟踪方法的流程图。轨迹跟踪方法包括以下步骤：

S1，获取摄像头300采集的包含标定板700的第一图像，并依据第一图像得到摄像头300和标定板700的第一相对关系。

在本发明实施例中，第一图像可以是摄像头300拍摄的包含标定板700的图像，具体地，标定板700在第一图像中所占的比例可以超过70％，需要说明的是，摄像头300采集第一图像是在载体600静止的情况下进行拍摄的，即此时摄像头300、第一位置采集单元400、第二位置采集单元500、载体600以及标定板700均为静止状态。

第一相对关系可以是摄像头300和标定板700之间的相对位置关系，具体地，第一相对关系可以通过外方位元素来进行表示，作为一种实施方式，第一相对关系可以是包括外方位元素的第一关系矩阵。依据第一图像得到摄像头300和标定板700的第一相对关系的步骤，可以理解为，标定板700上有预设的多个虚拟特征点，且每个虚拟特征点的位置信息已知，第一图像包含标定板700，即也拍摄到了多个虚拟特征点，在第一图像中确定出多个虚拟特征点一一对应的第一特征点，然后依据每个第一特征点的位置信息以及其对应的虚拟特征点的位置信息，利用PNP算法，求解出摄像头300和标定板700之间的转换位置关系，即第一相对关系。

请参阅图5，图5示出了本发明实施例提供的另一种轨迹跟踪方法的流程图。S1可以包括以下子步骤：

S11，获取第一图像中的多个第一特征点。

在本发明实施例中，第一特征点可以是标定板700上的虚拟特征点被拍摄进入第一图像中的点，第一特征点的数目可以是3个，还可以是更多个，第一特征点的数目可以和虚拟特征点的数目相等。获取第一图像中的多个第一特征点的步骤，可以理解为，获取第一图像中的每个第一特征点的位置坐标，即像素位置信息，具体地，可以通过棋盘格提取函数提取第一特征点的位置坐标。

S12，依据多个第一特征点、以及预设的多个特征点位置，计算第一相对关系，其中，第一特征点和特征点位置对应。

在本发明实施例中，特征点位置可以是虚拟特征点的位置坐标。依据多个第一特征点、以及预设的多个特征点位置，计算第一相对关系的步骤，可以理解为，首先，获取每个第一特征点的位置坐标，然后，依据每个第一特征点的位置坐标及其对应的特征点位置，利用PNP算法，计算出摄像头300和标定板700之间的相对位置关系，即第一相对关系。

需要说明的是，第一特征点的数目越多，计算精度越高，当第一特征点的数目足够多时，计算精度可以达到毫米级别。

S2，获得第一位置采集单元400和第二位置采集单元500的第二相对关系。

在本发明实施例中，第二相对关系可以是第一位置采集单元400和第二位置采集单元500之间的相对位置关系。作为一种实施方式，第二相对关系可以是描述在同一坐标系下的两个位置坐标之间的相对关系的第二关系矩阵，通过第二关系矩阵，可以由第一位置采集单元400的位置信息推断出第二位置采集单元500的位置信息，也可以由第二位置采集单元500的位置信息推断出第一位置采集单元400的位置信息。

获得第一位置采集单元400和第二位置采集单元500的第二相对关系的步骤，可以理解为，分别获得第一位置采集单元400的位置信息、第二位置采集单元500的位置信息，通过两个位置信息进行计算，得到第一位置采集单元400和第二位置采集单元500的相对位置关系，即第二相对关系。

步骤S2可以包括以下子步骤：

S21，获取第一位置采集单元400的第一位置信息。

在本发明实施例中，第一位置信息可以是第一位置采集单元400的位置信息。获取第一位置采集单元400的第一位置信息的步骤，可以理解为，电子设备100发送控制指令至第一位置采集单元400，第一位置采集单元400对自身进行定位，得到第一位置信息，并将第一位置信息发送至电子设备100。

S22，获取第二位置采集单元500的第二位置信息。

在本发明实施例中，第二位置信息可以是第二位置采集单元500的位置信息。获取第二位置采集单元500的第二位置信息的步骤，可以理解为，电子设备100发送控制指令至第二位置采集单元500，第二位置采集单元500对自身进行定位，得到第二位置信息，并将第二位置信息发送至电子设备100。

需要说明的是，于本发明的其它实施例中，子步骤S21和子步骤S22的执行顺序可以交换，也可以同时执行子步骤S21和子步骤S22。

S23，依据第一位置信息和第二位置信息，得到第二相对关系。

在本发明实施例中，依据第一位置信息和第二位置信息，得到第二相对关系的步骤，可以理解为，将子步骤S21得到的第一位置信息和子步骤S22得到第二位置信息进行相减，即可得到第二相对关系。

S3，依据第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到摄像头300和第一位置采集单元400的第四相对关系，其中，第三相对关系表征标定板700和第二位置采集单元500的相对位置关系。

在本发明实施例中，第三相对关系可以表征标定板700和第二位置采集单元500的相对位置关系，由于第二位置采集单元500是固定设置于标定报上，所以，第二位置采集单元500和标定板700的相对位置关系也是已知的。依据第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到摄像头300和第一位置采集单元400的第四相对关系的步骤，可以理解为，第一相对关系表征的是摄像头300和标定板700的相对位置关系，第三相对关系表征的是标定板700和第二位置采集单元500的相对位置关系，第二相对关系表征的是第二位置采集单元500与第一位置采集单元400的相对位置关系，那么，通过第一相对关系、第二相对关系和第三相对关系，可以得到表征摄像头300和第一位置采集单元400的相对位置关系的第四相对关系。

为表征第一相对关系、第二相对关系以及第三相对关系，可以将其进行统一化，为了方便计算，第一相对关系可以为表征摄像头300和标定板700的相对位置关系的第一关系矩阵，第二相对关系可以为第二位置采集单元500与第一位置采集单元400的相对位置关系的第二关系矩阵，第三相对关系可以为表征标定板700和第二位置采集单元500的相对位置关系的第三关系矩阵，那么，得到的第四相对关系即为表征摄像头300和第一采集单元的位置关系的第四关系矩阵。

第四关系矩阵计算公式如下：

M₄＝M₁*M₂*M₃；

其中，M₁为第一关系矩阵；M₂为第二关系矩阵；M₃为第三关系矩阵；M₄为第四关系矩阵。

S4，依据第一位置采集单元400的第一位置信息、以及第四相对关系，对摄像头300进行轨迹跟踪。

在本发明实施例中，通过步骤S1～S3得到了摄像头300和第一位置采集单元400的相对位置关系，即第四相对关系。此时，载体600可以进行运动，电子设备100能够对摄像头300进行轨迹跟踪，实时获取摄像头300的位置信息。依据第一位置采集单元400的第一位置信息、以及第四相对关系，对摄像头300进行轨迹跟踪的步骤，可以理解为，首先，获取第一位置采集单元400的多个第一位置信息；然后，依据每个第一位置信息和第四相对关系，计算摄像头300的第三位置信息；最后，依据所有的第三位置信息得到摄像头300的运动轨迹。

步骤S4可以包括以下子步骤：

S41，获取第一位置采集单元400的多个第一位置信息。

在本发明实施例中，由于是对摄像头300进行轨迹跟踪，因此，需要获取连续的多个第一位置信息。第一位置信息可以是第一位置采集单元400的位置信息。获取第一位置采集单元400的多个第一位置信息的步骤，可以理解为，电子设备100发送控制指令至第一位置采集单元400，第一位置采集单元400对自身进行定位，得到第一位置信息，并将第一位置信息发送至电子设备100，上述方式为单次获取第一位置信息的步骤，获取多个第一位置信息，则按照预设的时间间隔(例如0.1s)多次执行即可。

S42，依据每个第一位置信息和第四相对关系，计算摄像头300的第三位置信息。

在本发明实施例中，第三位置信息可以是摄像头300的位置信息，摄像头300不能对自身进行定位，只有通过和摄像头300在同一载体600上的且具有定位功能的第一位置采集单元400间接对摄像头300进行定位。依据每个第一位置信息和第四相对关系，计算摄像头300的第三位置信息的步骤，可以理解为，当第四相对关系描述的是第一位置采集单元400到摄像头300的位置转换关系时，第三位置信息＝第一位置信息*第四相对关系；当第四相对关系描述的是摄像头300到第一位置采集单元400的位置转换关系时，第三位置信息＝第一位置信息*第四相对关系^-1。

S43，依据所有的第三位置信息得到摄像头300的运动轨迹，实现对摄像头300的轨迹跟踪。

在本发明实施例中，将计算得到的每个第三位置信息按照先后顺序进行排列，即组成了摄像头300的运动轨迹，为了进行一步形象地表现出来，可以将运动轨迹在电子设备100的显示屏105中进行显示，实现了对摄像头300的轨迹跟踪。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优势：

首先，通过设置第一特征点的数目，可以提高计算精度，第一特征点的数目越多，计算精度越高，当第一特征点的数目足够多时，计算精度可以达到毫米级别。

其次，依据第四相对关系和第一位置采集单元400采集的第一位置关系得到摄像头300的运动轨迹，实现对摄像头300的位置信息精确到毫米级别，提高了摄像头300运动轨迹的精度摄像头300，进而提高了视觉SLAM的精度。

针对上述图4-图5的方法流程，下面给出一种轨迹跟踪装置200的可能的实现方式，该轨迹跟踪装置200可以采用上述实施例中的电子设备100的器件结构实现，也可以为该电子设备100中的处理器101实现，请参阅图6，图6示出了本发明实施例提供的轨迹跟踪装置的方框示意图。轨迹跟踪装置200包括获取模块201和处理模块202。

获取模块201，用于获取摄像头300采集的包含标定板700的第一图像。

处理模块202，用于依据第一图像得到摄像头300和标定板700的第一相对关系；获得第一位置采集单元400和第二位置采集单元500的第二相对关系；依据第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到摄像头300和第一位置采集单元400的第四相对关系，其中，第三相对关系表征标定板700和第二位置采集单元500的相对位置关系；依据第一位置采集单元400的第一位置信息、以及第四相对关系，对摄像头300进行轨迹跟踪。

在本发明实施例中，处理模块202具体用于：获取第一图像中的多个第一特征点；依据多个第一特征点、以及预设的多个特征点位置，计算第一相对关系，其中，第一特征点和特征点位置对应。

处理模块202还可以具体用于：获取第一位置采集单元400的第一位置信息；获取第二位置采集单元500的第二位置信息；依据第一位置信息和第二位置信息，得到第二相对关系。

第一相对关系为第一关系矩阵，第二相对关系为第二关系矩阵，第三相对关系为第三关系矩阵，第四相对关系为第四关系矩阵，处理模块202还可以具体用于：计算第四关系矩阵，第四关系矩阵计算公式如下：

M₄＝M₁*M₂*M₃；

其中，M₁为第一关系矩阵；M₂为第二关系矩阵；M₃为第三关系矩阵；M₄为第四关系矩阵。

处理模块202还具体用于：获取第一位置采集单元400的多个第一位置信息；依据每个第一位置信息和第四相对关系，计算摄像头300的第三位置信息；依据所有的第三位置信息得到摄像头300的运动轨迹，实现对摄像头300的轨迹跟踪。

综上所述，本发明实施例提供一种轨迹跟踪方法及装置，所述方法包括：获取摄像头采集的包含标定板的第一图像，并依据第一图像得到摄像头和标定板的第一相对关系；获得第一位置采集单元和第二位置采集单元的第二相对关系；依据第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到摄像头和第一位置采集单元的第四相对关系，其中，第三相对关系表征标定板和第二位置采集单元的相对位置关系；依据第一位置采集单元的第一位置信息、以及第四相对关系，对摄像头进行轨迹跟踪。与现有技术相比，依据第四相对关系和第一位置采集单元采集的第一位置关系得到摄像头的运动轨迹，实现对摄像头的位置信息精确到毫米级别，提高了摄像头运动轨迹的精度，进而提高了视觉SLAM的精度。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种轨迹跟踪方法，其特征在于，应用于电子设备，用于对摄像头进行轨迹跟踪，所述电子设备与所述摄像头、第一位置采集单元及第二位置采集单元均通信连接，且所述摄像头和所述第一位置采集单元均设置于载体上，所述第二位置采集单元设置于一标定板上；所述方法包括：

获取所述摄像头采集的包含所述标定板的第一图像，并依据所述第一图像得到所述摄像头和所述标定板的第一相对关系；

获得所述第一位置采集单元和所述第二位置采集单元的第二相对关系；

依据所述第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到所述摄像头和所述第一位置采集单元的第四相对关系，其中，所述第三相对关系表征所述标定板和所述第二位置采集单元的相对位置关系；

依据所述第一位置采集单元的第一位置信息、以及所述第四相对关系，对所述摄像头进行轨迹跟踪。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一图像得到所述摄像头和所述标定板的第一相对关系的步骤，包括：

获取所述第一图像中的多个第一特征点；

依据所述多个第一特征点、以及预设的多个特征点位置，计算第一相对关系，其中，所述第一特征点和所述特征点位置对应。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述第一位置采集单元和所述第二位置采集单元的第二相对关系的步骤，包括：

获取所述第一位置采集单元的第一位置信息；

获取所述第二位置采集单元的第二位置信息；

依据所述第一位置信息和所述第二位置信息，得到第二相对关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一相对关系为第一关系矩阵，所述第二相对关系为第二关系矩阵，所述第三相对关系为第三关系矩阵，所述第四相对关系为第四关系矩阵，所述依据所述第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到所述摄像头和所述第一位置采集单元的第四相对关系的步骤，包括：

第四关系矩阵计算公式如下：

M₄＝M₁*M₂*M₃；

其中，M₁为所述第一关系矩阵；M₂为所述第二关系矩阵；M₃为所述第三关系矩阵；M₄为所述第四关系矩阵。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一位置采集单元的第一位置信息、以及所述第四相对关系，对所述摄像头进行轨迹跟踪的步骤，包括：

获取所述第一位置采集单元的多个第一位置信息；

依据每个所述第一位置信息和所述第四相对关系，计算所述摄像头的第三位置信息；

依据所有的第三位置信息得到所述摄像头的运动轨迹，实现对所述摄像头的轨迹跟踪。

6.一种轨迹跟踪装置，其特征在于，应用于电子设备，用于对摄像头进行轨迹跟踪，所述电子设备与所述摄像头、第一位置采集单元及第二位置采集单元均通信连接，且所述摄像头和所述第一位置采集单元均设置于载体上，所述第二位置采集单元设置于一标定板上；所述装置包括：

获取模块，用于获取所述摄像头采集的包含所述标定板的第一图像；

处理模块，用于依据所述第一图像得到所述摄像头和所述标定板的第一相对关系；获得所述第一位置采集单元和所述第二位置采集单元的第二相对关系；依据所述第一相对关系、第二相对关系以及预设的第三相对关系，得到所述摄像头和所述第一位置采集单元的第四相对关系，其中，所述第三相对关系表征所述标定板和所述第二位置采集单元的相对位置关系；依据所述第一位置采集单元的第一位置信息、以及所述第四相对关系，对所述摄像头进行轨迹跟踪。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

获取所述第一图像中的多个第一特征点；

依据所述多个第一特征点、以及预设的多个特征点位置，计算第一相对关系，其中，所述第一特征点和所述特征点位置对应。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

获取所述第一位置采集单元的第一位置信息；

获取所述第二位置采集单元的第二位置信息；

依据所述第一位置信息和所述第二位置信息，得到第二相对关系。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一相对关系为第一关系矩阵，所述第二相对关系为第二关系矩阵，所述第三相对关系为第三关系矩阵，所述第四相对关系为第四关系矩阵，所述处理模块具体用于：

第四关系矩阵计算公式如下：

M₄＝M₁*M₂*M₃；

其中，M₁为所述第一关系矩阵；M₂为所述第二关系矩阵；M₃为所述第三关系矩阵；M₄为所述第四关系矩阵。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

获取所述第一位置采集单元的多个第一位置信息；

依据每个所述第一位置信息和所述第四相对关系，计算所述摄像头的第三位置信息；

依据所有的第三位置信息得到所述摄像头的运动轨迹，实现对所述摄像头的轨迹跟踪。