CN110579738B - 运动目标方向角获取方法及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计算机技术领域，提供了一种运动目标方向角获取方法及终端设备。该方法包括：建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数；根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。本发明将绝对定位方式和相对定位方式相结合，利用位置点的两种定位坐标以及两个坐标系间的变换矩阵计算方向角，能够实现方向角的高精度计算。

Description

运动目标方向角获取方法及终端设备
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种运动目标方向角获取方法及终端设备。
背景技术
运动目标可以是能够自主智能运动或根据操控指令运动的目标设备，如机器人、智能汽车、智能飞行器等，也可以是能够移动且携带定位装置的其他目标，如携带有定位装置的目标人员或目标物体等。
目前对运动目标的定位变得的越来越重要。以机器人为例，导航是移动机器人最基本也最具挑战性的能力之一，而机器人准确的定位是保证导航系统稳定运行的基础。机器人定位问题包括机器人在环境中的实时位置以及方向角求解。常见的机器人无线定位方法包括UWB(Ultra Wideband)、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)等绝对定位方法，以及基于里程计和IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)等相对定位方法等。
在绝对定位方法中，通过在地图中标定位置以后，定位十分准确但没有方向角输出，无法实现精准方向定位。机器人里程计通过计算机器人编码器以及IMU的累计信号量，从而估算出机器人的位置和方向角，这种方法在短时间内有良好的数据精度，但是长时间运动的机器人会产生累计误差，严重影响定位精度。
目前，为了解决方向角问题，通常采用最小二乘法进行计算，具体方法为：采集多组机器人位置，使用拟合曲线或直线的方式对数据进行拟合，计算当前拟合点的斜率计算机器人的当前方向角。这种两种方式存在以下弊端：
1.直线拟合的方式，由于机器人导航过程中主要以曲线为主，直线拟合在大多数情况下精度很差，无法实时给出机器人准确的方向角信息。
2.曲线拟合的方式，机器人长时间运动曲线一般无法使用现有曲线进行拟合，短时间又存在拟合点发散的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了运动目标方向角获取方法及终端设备，以解决目前采用曲线或直线拟合方式计算运动目标方向角的计算精度差的问题。
本发明实施例的第一方面提供了运动目标方向角获取方法，包括：
建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点；
以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标；
根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵；
根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
本发明实施例的第二方面提供了运动目标方向角获取装置，包括：
第一构建模块，用于建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点；
第二构建模块，用于以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标；
第一处理模块，用于根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵；
第二处理模块，用于根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
本发明实施例的第三方面提供了终端设备，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第一方面中的运动目标方向角获取方法。
本发明实施例的第四方面提供了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第一方面中的运动目标方向角获取方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过至少一个位置点的绝对位置坐标和相对位置坐标，计算绝对坐标系与相对坐标系之间的变换矩阵的矩阵参数，再根据矩阵参数确定运动目标在第一位置点的方向角，能够精准计算运动目标的方向角信息。本发明实施例将绝对定位方式和相对定位方式相结合，利用位置点的两种定位坐标以及两个坐标系间的变换矩阵计算方向角，能够实现方向角的高精度计算。
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运动目标方向角获取方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的绝对坐标系和相对坐标系的示意图；
图3是本发明实施例提供的运动目标方向角获取方法中建立超定方程组的实现流程图；
图4是本发明实施例提供的运动目标方向角获取方法中求解超定方程组的实现流程图；
图5是本发明实施例提供的对运动目标方向角获取方法进行效果验证的示意图；
图6是本发明实施例提供的运动目标方向角获取装置的示意图；
图7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。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的运动目标方向角获取方法的实现流程图，详述如下：
在S101中，建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点。
在本实施例中，绝对定位方式可以包括基于UWB(Ultra Wideband)的定位、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位或通过多个基站与运动目标之间的距离对运动目标进行定位等。在本实施例中采用通过多个基站与运动目标之间的距离对运动目标进行定位的定位方式，可以准确定位出运动目标在绝对坐标系中的运动轨迹。容易想到地，也可以采用其它绝对定位方式，在此不作限定。
第一位置点为需要进行方位角计算的位置点。可以在运动目标的运动轨迹上选取位于第一位置点之后的至少一个位置点，并获取到至少一个位置点的绝对位置坐标。绝对位置坐标为通过绝对定位方式定位出的在绝对坐标系中的坐标。至少一个位置点中任意一个位置点对应的时刻均在第一位置点对应的时刻之后，即在时间上运动目标先运动到第一位置点，再运动到至少一个位置点。
可以根据第一位置点获取距离第一位置点较近的至少一个位置点，这样可以保证运动目标运动到第一位置点之后较短时间内能够计算方向角，从而保证对第一位置点方向角计算的及时性，以便根据第一位置点的方向角及时对运动目标进行导航或者对运动姿态进行调整等。例如，第一位置点和至少一个位置点中各相邻两个位置点的距离小于预设距离阈值或者运动目标在各相邻两个位置点之间移动的时间小于预设时间阈值，这样可以保证对第一位置点方位角计算的及时性。
在S102中，以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标。
在本实施例中，相对定位方式可以包括基于里程计或IMU的定位等，通过相对定位方式可以定位出运动目标当前位置相对于起始位置的坐标，从而建立以起始位置为原点的相对坐标系。在本实施例中在计算第一位置点的方向角时，将第一位置点作为起始位置，建立以第一位置点为原点的相对坐标系。
在本实施例中采用通过里程计对运动目标进行定位的定位方式，可以准确定位出运动目标在相对坐标系中的位置点坐标。相对坐标系可以包括里程计坐标系。其中，里程计坐标系可以以第一位置点为原点，将在第一位置点时运动目标的正前方定义为里程计坐标系的X轴，运动目标的左方定义为里程计坐标系的Y轴。里程计可以通过电机编码器积分计算运动目标的当前位姿。容易想到地，也可以采用其它相对定位方式，在此不作限定。
如图2所示，Xmap为绝对坐标系的横轴，Ymap为绝对坐标系的纵轴，Xodom为相对坐标系的横轴，Yodom为相对坐标系的纵轴。图中的曲线为运动目标的运动轨迹，运动目标依次运动经过位置0、位置1、位置2、位置3和位置4。位置0为第一位置点，本实施例中获取四个位置点的坐标计算第一位置点时运动目标的方向角，即通过位置1、位置2、位置3和位置4的坐标计算运动目标在位置0的方向角。可以通过获取更多或更少的位置点计算运动目标在位置0的方向角，在此不作限定。
在S103中，根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵。
在本实施例中，变换矩阵可以是由绝对坐标系向相对坐标系进行变换的矩阵，也可以是由相对坐标系向绝对坐标系进行变换的矩阵，在此不作限定。一个位置点对应一个绝对位置坐标和一个相对位置坐标。根据至少一个位置点的绝对位置坐标和至少一个位置点的相对位置坐标可以计算出变换矩阵的矩阵参数。
作为本发明的一个实施例，如图3所示，S103可以包括：
在S301中，根据各个位置点的绝对位置坐标、各个位置点的相对位置坐标和所述变换矩阵建立各个位置点对应的矩阵方程。
在本实施例中，根据一个位置点的绝对位置坐标、相对位置坐标和变换矩阵可以建立该位置点对应的矩阵方程。分别建立各个位置点对应的矩阵方程。其中，矩阵参数作为矩阵方程的未知量。
下面通过一个实施示例进行说明，变换矩阵为绝对坐标系向所述相对坐标系变换的矩阵，根据变换矩阵进行坐标系变换的公式如下：
Figure BDA0001691963550000061
将矩阵参数作为未知量，将公式(1)转换为矩阵方程，得到的矩阵方程如下：
Figure BDA0001691963550000071
其中，
Figure BDA0001691963550000072
为第i个位置点的绝对位置坐标；
Figure BDA0001691963550000073
为第i个位置点的相对位置坐标；θ，m，n均为矩阵参数。
容易想到地，变换矩阵还可以为相对坐标系向绝对坐标系变换的矩阵，则相应的变换矩阵及矩阵方程会发生变化，因此这里并不对变换矩阵及矩阵方程进行限定，仅用于示例。
在S302中，将各个位置点对应的矩阵方程组成超定方程组。
在S303中，对所述超定方程组求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
如果绝对定位方式和相对定位方式不存在定位误差，那么由绝对坐标系到相对坐标系的变换矩阵，有且只有一个唯一解。但是实际定位中，绝对定位方式和相对定位方式均存在误差，导致变换矩阵的解不唯一。如果只通过一个位置点的绝对位置坐标及相对位置坐标计算变换矩阵，会使变换矩阵存在较大误差。本实施例通过将多个位置点对应的矩阵方程组成超定方程组，再对超定方程组求解，能够综合多个位置点的坐标信息计算变换矩阵，从而减小变换矩阵的误差，提高方位角计算的精准度。
作为本发明的一个实施例，如图4所示，S303可以包括：
在S401中，对所述超定方程组进行解耦处理。
在S402中，根据最小二乘法对所述解耦处理后的超定方程组进行求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
在本实施例中，可以对超定方程组进行解耦处理，使方程线性化，再通过最小二乘法求解该超定方程组，从而得到精确的矩阵参数。
例如，可以设s＝sin(θ)，c＝cos(θ)，对超定方程组的sin(θ)和cos(θ)进行解耦，则解耦处理后的超定方程组变为：
Figure BDA0001691963550000081
利用最小二乘法求解超定方程组中的c和s，从而确定变换矩阵的矩阵参数。
本实施例通过解耦处理和最小二乘法能够精确地求解出超定方程组的解，从而保证矩阵参数的精准性。
在S104中，根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
在本实施例中，相对坐标系是以第一位置点为原点建立的，所以绝对坐标系和相对坐标系之间的变换矩阵与运动目标在第一位置点的方向角存在联系，根据矩阵参数能够确定运动目标在第一位置点的方向角。
本发明实施例通过至少一个位置点的绝对位置坐标和相对位置坐标，计算绝对坐标系与相对坐标系之间的变换矩阵的矩阵参数，再根据矩阵参数确定运动目标在第一位置点的方向角，能够精准计算运动目标的方向角信息。本发明实施例将绝对定位方式和相对定位方式相结合，利用多个位置点的两种定位坐标以及两个坐标系间的变换矩阵计算方向角，能够实现方向角的高精度计算。
为了验证本发明实施例的可行性，将采用AMCL(adaptive Monte Carlolocalization，改进的蒙特卡洛定位方法)计算的方向角与用本发明实施例提供的方法计算的方向角进行了对比。如图5所示，横轴表示不同的位置点，纵轴表示不同位置点时的方向角度数。图中AMCL-Theta曲线为采用AMCL计算不同位置点的方向角所形成的曲线，UWB-Theta曲线为采用本实施例方法计算不同位置点的方位角所形成的曲线，Erro-Theta曲线为二者之间的差值曲线。通过计算二者偏差，最大误差角度为13.5435度，平均误差角度为3.7357度，充分证明了本实施例方法的有效性，从图5中也可以看出，Erro-Theta曲线的浮动角度接近为零，即说明本实施例实现了对方向角的高精度计算。
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。
对应于上文实施例所述的运动目标方向角获取方法，图6示出了本发明实施例提供的运动目标方向角获取装置的示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图6，该装置包括第一构建模块61、第二构建模块62、第一处理模块63和第二处理模块64。
第一构建模块61，用于建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点.
第二构建模块62，用于以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标。
第一处理模块63，用于根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵。
第二处理模块64，用于根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
可选地，所述第一处理模块63用于：
根据各个位置点的绝对位置坐标、各个位置点的相对位置坐标和所述变换矩阵建立各个位置点对应的矩阵方程；
将各个位置点对应的矩阵方程组成超定方程组；
对所述超定方程组求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
可选地，所述第一处理模块63用于：
对所述超定方程组进行解耦处理；
根据最小二乘法对所述解耦处理后的超定方程组进行求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
可选地，所述变换矩阵为所述绝对坐标系向所述相对坐标系变换的矩阵，所述矩阵方程为：
Figure BDA0001691963550000101
其中，
Figure BDA0001691963550000102
为第i个位置点的绝对位置坐标；
Figure BDA0001691963550000103
为第i个位置点的相对位置坐标；θ，m，n均为矩阵参数。
可选地，所述绝对定位方式包括通过多个基站与运动目标之间的距离对运动目标进行定位。
可选地，所述相对定位方式包括通过里程计对运动目标进行定位，所述相对坐标系包括里程计坐标系。
本发明实施例通过至少一个位置点的绝对位置坐标和相对位置坐标，计算绝对坐标系与相对坐标系之间的变换矩阵的矩阵参数，再根据矩阵参数确定运动目标在第一位置点的方向角，能够精准计算运动目标的方向角信息。本发明实施例将绝对定位方式和相对定位方式相结合，利用多个位置点的两种定位坐标以及两个坐标系间的变换矩阵计算方向角，能够实现方向角的高精度计算。
图7是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72，例如程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块61至64的功能。
示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。例如，所述计算机程序72可以被分割成第一构建模块、第二构建模块、第一处理模块和第二处理模块。，各模块具体功能如下：
第一构建模块，用于建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点；
第二构建模块，用于以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标；
第一处理模块，用于根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵；
第二处理模块，用于根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
所述终端设备7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。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备7的示例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、显示器等。
所称处理器70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也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7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71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、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。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运动目标方向角获取方法，其特征在于，包括：
建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点；
以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标；
根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵；
根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
2.如权利要求1所述的运动目标方向角获取方法，其特征在于，所述根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数包括：
根据各个位置点的绝对位置坐标、各个位置点的相对位置坐标和所述变换矩阵建立各个位置点对应的矩阵方程；
将各个位置点对应的矩阵方程组成超定方程组；
对所述超定方程组求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
3.如权利要求2所述的运动目标方向角获取方法，其特征在于，所述对所述超定方程组求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数包括：
对所述超定方程组进行解耦处理；
根据最小二乘法对所述解耦处理后的超定方程组进行求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
4.如权利要求2所述的运动目标方向角获取方法，其特征在于，所述变换矩阵为所述绝对坐标系向所述相对坐标系变换的矩阵，所述矩阵方程为：
Figure FDA0001691963540000021
其中，
Figure FDA0001691963540000022
为第i个位置点的绝对位置坐标；
Figure FDA0001691963540000023
为第i个位置点的相对位置坐标；θ，m，n均为矩阵参数。
5.如权利要求1所述的运动目标方向角获取方法，其特征在于，所述绝对定位方式包括通过多个基站与运动目标之间的距离对运动目标进行定位。
6.如权利要求1至5任一项所述的运动目标方向角获取方法，其特征在于，所述相对定位方式包括通过里程计对运动目标进行定位，所述相对坐标系包括里程计坐标系。
7.一种运动目标方向角获取装置，其特征在于，包括：
第一构建模块，用于建立绝对坐标系，并获取所述绝对坐标系中第一位置点之后的至少一个位置点的绝对位置坐标；所述第一位置点和所述至少一个位置点均为通过绝对定位方式得到的运动目标运动轨迹上的位置点；
第二构建模块，用于以所述第一位置点为原点建立相对坐标系，并获取所述相对坐标系中所述至少一个位置点对应的相对位置坐标；所述相对位置坐标为通过相对定位方式得到的运动目标的位置点坐标；
第一处理模块，用于根据所述至少一个位置点的绝对位置坐标和所述至少一个位置点的相对位置坐标计算变换矩阵的矩阵参数，所述变换矩阵为用于所述绝对坐标系与所述相对坐标系之间进行变换的矩阵；
第二处理模块，用于根据所述矩阵参数确定运动目标在所述第一位置点的方向角。
8.如权利要求7所述的运动目标方向角获取装置，其特征在于，所述第一处理模块用于：
根据各个位置点的绝对位置坐标、各个位置点的相对位置坐标和所述变换矩阵建立各个位置点对应的矩阵方程；
将各个位置点对应的矩阵方程组成超定方程组；
对所述超定方程组求解，得到所述变换矩阵的矩阵参数。
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6任一项所述方法的步骤。
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