CN113077500A - 基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质 - Google Patents

基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质 Download PDF

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CN113077500A CN202110267256.9A CN202110267256A CN113077500A CN 113077500 A CN113077500 A CN 113077500A CN 202110267256 A CN202110267256 A CN 202110267256A CN 113077500 A CN113077500 A CN 113077500A
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Abstract

本发明提供了一种基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质，所述方法包括步骤：基于一视点采集一球型全景图，根据球型全景图获得一平面展开图；基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个定位参考点在平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在球型全景图中对应的全景视线方向；根据相邻的两定位参考点的连线作为弦，以及相邻两参考方向矢量对应的全景视线方向的差值获得的多个参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合；根据所有定位参考点的平面坐标，获得视点在室内平面地图中的投影坐标和角度；本申请提高了全景配准的便利度以及准确度。

Description

基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及地图处理技术领域，具体地说，涉及一种基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质。
背景技术
室内平面地图能够直观反映建筑宏观特点，同时提供一定程度细节的室内细部特征。室内全景具有详尽的可见空间细节，但缺少整体的空间约束。在缺少GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)信息或其他室内定位辅助下，两类异源数据的位置关系具有不确定性。也即，独立采集的全景序列在缺乏定位定向辅助数据的情况下，与室内平面地图无法直接关联。
缺少空间定位定向的全景序列数据，在动态漫游和空间关系上无法有效复原空间方位关系，导致以机械性的固定视线作漫游缺少空间感，所以导致场景虚拟现实的效果不尽人意。
现有技术中，存在利用点云深度图像设备，基于点云建模方式建立室内模型并实现全景配准。但上述点云深度图像设备因为需要配备激光雷达，所以设备成本昂贵。或者，基于视觉SLAM(simultaneous localization and mapping,同步定位与地图绘制)完成室内建模，但是该方法软件成本也高，并且被动视觉重建在纹理匮乏等区域将会失效。再或者，利用室内wifi、蓝牙等设备提供辅助定位，陀螺仪或者电子磁力计等设备提供方向信息等，但该方法测量精度普遍不高，并且会使得设备成本提高。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质，用于实现球型全景图在室内平面地图上的配准，确定球型全景图在室内平面地图上的位置和朝向。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于平面图的全景视点定位定姿方法，应用于一交互页面中；包括以下步骤：
S110，基于一视点采集一球型全景图，根据所述球型全景图获得一平面展开图，所述平面展开图的横轴坐标与生成所述球型全景图时的全景视线方向相关联；
S120，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个所述定位参考点在所述平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据所述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在所述球型全景图中对应的全景视线方向；以及
S130，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
可选地，所述步骤S130包括：
S131，依据所述定位参考点的平面坐标进行建模，根据相邻的两所述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两所述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值获得的多个参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合；以及
S132，根据所有所述定位参考点的平面坐标，筛除所述备选坐标集合中的备选坐标，以获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
可选地，所述步骤S120包括：
基于机器视觉技术采集所述室内平面地图中不同线段的交点作为所述定位参考点。
可选地，所述步骤S120包括：
基于用户在室内平面地图中的操作，获取不共线的至少三个定位参考点。
可选地，所述步骤S131包括：
S1311，依据各个所述定位参考点在所述室内平面地图中的平面坐标进行建模；
S1312，根据相邻的所述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两所述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值作为所述弦对应的圆周角；
S1313，根据每个所述弦和对应的所述圆周角分别获得参考圆形轨迹；
以及S1314，将所有所述参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合。
可选地，所述方法还包括步骤：
S140，待所有全景图对应的视点在室内平面地图中相对定位完成之后，获得所有全景图的全景配准结果；根据所有全景图的全景配准结果，在室内进行全景漫游，以对所述全景配准结果进行校正。
可选地，在所述交互页面中，各个所述定位参考点的内部填充图案的RGB值是不同的，且所述定位参考点和与其匹配的参考方向矢量的内部填充图案的RGB值相同。
可选地，以所述平面展开图所在平面为XOY平面，以所述视点和所述视点在所述XOY平面上的投影之间的连线建立Z轴，所述参考方向矢量在所述Z轴上的分量保持为零。
可选地，所述步骤S110还包括：
对所有所述平面展开图进行预处理，使所述平面展开图的视线方向和平面展开图中的地面所在平面平行。
本发明还提供了一种基于平面图的全景视点定位定姿系统，用于实现上述基于平面图的全景视点定位定姿方法，所述系统包括：
全景采集模块，基于一视点采集一球型全景图，根据所述球型全景图获得一平面展开图，所述平面展开图的横轴坐标与生成所述球型全景图时的全景视线方向相关联；
特征点提取模块，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个所述定位参考点在所述平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据所述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在所述球型全景图中对应的全景视线方向；以及
视点投影计算模块，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
本发明还提供了一种基于平面图的全景视点定位定姿设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项基于平面图的全景视点定位定姿方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意一项基于平面图的全景视点定位定姿方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
本发明提供的基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质对每张球型全景图独立处理，即独立地为每张全景图在室内平面地图中进行相对定位，不存在累计误差，提高了每张全景图的配准准确度；避免了依赖全景图的序列关系进行定位，导致定位精度得不到保证的问题；同时，配准过程对设备和数据约束条件的要求低，利于降低设备使用成本，提高了全景配准的便利度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明一实施例公开的基于相机采集球型全景图的示意图；
图2为本发明一实施例公开的室内平面地图的示意图，以示出在室内平面地图上设定的定位参考点；
图3为在一平面展开图中确定参考方向矢量的示例示意图；
图4为本发明一实施例公开的一种基于平面图的全景视点定位定姿方法的示意图；
图5为视点在室内平面地图中的投影坐标的确定过程的图解示意图；
图6为本发明一实施例公开的一种基于平面图的全景视点定位定姿系统的结构示意图；
图7为本发明一实施例公开的一种基于平面图的全景视点定位定姿设备的结构示意图；
图8为本发明一实施例公开的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
如图4所示，本发明一实施例公开了一种基于平面图的全景视点定位定姿方法，应用于一交互页面中。该方法包括以下步骤：
S110，基于一视点采集一球型全景图，根据上述球型全景图获得一平面展开图。上述平面展开图的横轴坐标与生成上述球型全景图时的全景视线方向相关联。具体而言，参考图1，可以利用相机10架设于一固定支架上，相机可以在固定支架上转动，这样可以采集拍摄形成一球型全景图。其中，上述视点的位置和固定支架的位置相同。本实施例中，球型全景图是360°x180°的球型全景图。本申请不以此为限。需要说明的是，上述球型全景图是球面全景，并不是平面全景。并且，上述球型全景图可以直接拍摄生成，也可以由多张图拼接生成。上述视点或全景视点即为球型全景图的拍摄点。
对上述球型全景图展开后，获得的平面展开图可以为2:1的比例，也即平面展开图的宽度和高度的比例为2:1。上述平面展开图的横轴坐标以平面展开图的最左侧为参考基准，平面展开图的每一个横轴坐标的值对应一个生成上述球型全景图时的全景视线方向。需要说明的是，全景视线方向为角度值，每一个全景视线方向以一角度值进行表示。比如，全景视线方向可以从将平面展开图的最左侧表示为0°，至最右侧表示为360°。
需要说明的是，在本申请的其他实施例中，该步骤S110也可以为：获取一平面展开图。即该平面展开图可以是由球型全景图间接获得，也可以是由其他软件或其他技术手段直接生成。
在本申请的其他实施例中，上述步骤S110还可以包括：
对所有上述平面展开图进行预处理，使上述平面展开图的视线方向和平面展开图中的地面所在平面平行。这样可以便于后续步骤中快速地准确找到平面展开图中的参考方向矢量，减小后续步骤的计算量，也即利于减小本申请的计算量，提高系统性能。
S120，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个上述定位参考点在上述平面展开图中对应的不共面的参考方向矢量，根据上述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在上述球型全景图中对应的全景视线方向。具体而言，上述定位参考点的设定可以由计算机自动完成，也可以由人工选中完成，本申请对此不作限制。比如，基于机器视觉技术采集上述室内平面地图中不同线段的交点作为上述定位参考点。将线段的交点作为定位参考点，可以便于在平面展开图中准确找到定位参考点对应的参考方向矢量，从而利于提高基于平面图的全景视点定位定姿后的结果的准确度。
如图2所示，上述室内平面地图中可以存在有多个房间，上述球型全景图对应其中一个房间。该步骤中，上述球型全景图可以带有房间属性，该属性下可以标注有该球型全景图归属于哪个房间。或者，该球型全景图归属的房间也可以由人工标注完成。其中，上述定位参考点可以选取房间的特殊位置点，比如，房间的墙角等，这样可以便于准确确定平面展开图中的参考方向矢量，利于提高基于平面图的全景视点定位定姿后的结果的准确度。比如，图2中的三个定位参考点分别为A、B和C。本实施例中，图2的室内平面地图中包含房间21和房间22，图3的平面展开图31对应的球型全景图归属于房间21。
其中，如图3所示，参考方向矢量可由计算机根据上述定位参考点的位置自动获得。也可以由人工根据定位参考点的位置，在平面展开图中的相同位置利用点或线的形式进行标注。若是以点标注(比如，图3中的三个标注点35、36和37)，则再根据标注点生成相应的参考方向矢量。比如，图3中的三个参考方向矢量分别为32、33和34。其中，图2中的定位参考点A和图3中的点35、参考方向矢量32是对应的。图2中的定位参考点B和图3中的点36、参考方向矢量33是对应的。图2中的定位参考点C和图3中的点37、参考方向矢量34是对应的。
本实施例中，以所述平面展开图所在平面为XOY平面，以所述视点和所述视点在所述XOY平面上的投影之间的连线为Z轴，基于XOY平面和上述Z轴建立局部坐标系，所述参考方向矢量在Z轴上的分量始终保持为零。
本实施例中，上述室内平面地图为预设生成的，定位参考点和参考方向矢量是一一对应的同名点。上述定位参考点具有至少三个，且不共线，这样才能在后续步骤中确定出唯一的配准结果。那么，参考方向矢量也具有至少三个，且不共面。其中，定位参考点在室内平面地图中的相对位置和对应的参考方向矢量在平面展开图中的相对位置是相同的。也即，定位参考点和对应的参考方向矢量表征的位置是相同的。
参考方向矢量在球型全景图中对应的全景视线方向为参考方向矢量所在的横轴坐标与平面展开图的横轴总长度的比值，再与360°相乘后得到的角度值。
本实施例中，在上述交互页面中，各个上述定位参考点的内部填充图案的RGB值是不同的，且上述定位参考点和与其匹配的参考方向矢量的内部填充图案的RGB值相同。也即，各个定位参考点的颜色是不同的。并且，一个定位参考点和与其对应的参考方向矢量的颜色是相同的。这样，可以便于区别每一个定位参考点，利于参考方向矢量的区分，提升用户体验。
在其他实施例中，上述步骤S120也可以包括：
基于用户在室内平面地图中的操作，获取不共线的至少三个定位参考点。
以及S130，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。具体来说，本实施例中，步骤S130包括：
S131，依据上述定位参考点的平面坐标进行建模，根据相邻的两上述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两上述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值获得的多个参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合。具体而言，上述定位参考点的平面坐标是指在室内平面地图中的坐标。其中，室内平面地图中的坐标可以以室内平面地图中的左下角为原点。
若上述定位参考点具有三个，那么上述确定的弦就具有两根。其中全景视线方向的一个差值对应一根弦。构成上述全景视线方向的一个差值的相邻两参考方向矢量中的每一个对应一个定位参考点。
其中，上述步骤S131可以包括：
S1311，依据各个上述定位参考点在上述室内平面地图中的平面坐标进行建模。图5是视点在室内平面地图中的投影坐标的确定过程的示意图。参考图5，图中的A、B、C三个点是定位参考点。AB是点A和点B确定的弦，BC是点B和点C确定的弦。P点就是求解得到的视点在室内平面地图中的投影。需要说明的是，定位参考点在建模后的坐标系中的坐标与定位参考点在上述室内平面地图中的平面坐标是相同的。
S1312，根据相邻的上述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两上述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值作为上述弦对应的圆周角。也即，将相邻的上述定位参考点的连线作为参考圆形轨迹的弦，将相邻两上述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值作为上述弦在上述参考圆形轨迹中对应的圆周角，以确定参考圆形轨迹。
参考图5，P点是视点在室内平面地图中的投影。如果直接采用方程和上述全景视线方向的差值求解P点，那么计算复杂度很大，难度很高。由于点P分布在以AB和BC分别为弦的某个圆周上，圆周对应的圆心分别位于线段AB和BC的垂直平分线上。
对于每个弦，可能有2个圆心位置，且两个圆心位置关于弦对称分布。利用相邻两上述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值作为弦对应的圆周角(参考图5中的角a1和角a2)，由于圆心对应的圆心角是弦对应的圆周角的两倍，圆心必须在弦的垂直平分线上。所以，可确定弦BC对应的圆心O11和O12，以及弦AB对应的圆心O21和O22。其中，图5中的角a1可以是参考方向矢量32对应的全景视线方向和参考方向矢量33对应的全景视线方向之间的差值。角a2可以是参考方向矢量33对应的全景视线方向和参考方向矢量34对应的全景视线方向之间的差值。圆心O11对应的圆心角a3是圆周角a1的两倍，圆心O21对应的圆心角a4是圆周角a2的两倍。
S1313，根据每个上述弦和对应的上述圆周角分别获得参考圆形轨迹。具体而言，根据每个弦、圆周角和上述步骤确定的圆心，分别获得多个参考圆形轨迹。其中，一个弦和一个圆心可以确定一个参考圆形轨迹。
参考图5，弦BC和圆周角a1的大小确定了参考圆形轨迹51和参考圆形轨迹53，弦AB和圆周角a2的大小确定了参考圆形轨迹52和参考圆形轨迹54。
需要说明的是，本申请中上述基于相邻两上述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值确定的圆周角以及圆心角，均是在上述以所述平面展开图所在平面确定的XOY平面中计算得到。
以及S1314，将所有上述参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合。也即，利用所有上述参考圆形轨迹之间的交点的坐标，生成一备选坐标集合。上述参考圆形轨迹之间的交点包含有上述定位参考点。比如，参考图5，参考圆形轨迹51和参考圆形轨迹52之间的交点为点P和点B，参考圆形轨迹53和参考圆形轨迹54之间的交点为点B和点M。点P、点B和点M的坐标组合后构成了备选坐标集合。
以及S132，根据所有上述定位参考点的平面坐标，筛除上述备选坐标集合中的备选坐标，以获得上述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。其中，该定位参考点的平面坐标为定位参考点在建模之后得到的坐标系中的坐标。具体而言，上述备选坐标集合中的备选坐标即为所有上述参考圆形轨迹之间的交点的坐标。依据预设条件，将上述备选坐标集合中不满足预设条件的定位参考点的平面坐标和其他交点的坐标筛除，从而确定视点在室内平面地图中的唯一的投影坐标。其中，上述预设条件是基于最终确定的视点的投影坐标和定位参考点之间的关联关系必须满足的客观条件确定的。
参考图5，上述预设条件可以包括两个条件：第一，以视点在室内平面地图中的投影位置望向定位参考点，A、B、C三个点的排布顺序和图3中的三个标注点35、36和37在平面展开图中的顺序一致。第二，将A、B、C三个点投影至P点对应的球型全景图后，得到三个点各自的投影点分别为A'、B'、C'。那么，标注点35和标注点36之间的像素水平距离与投影点A'和投影点B'之间的像素水平距离的差值的绝对值小于第一预设阈值；标注点36和标注点37之间的像素水平距离与投影点B'和投影点C'之间的像素水平距离的差值的绝对值也小于第一预设阈值。
其中，标注点35和标注点36之间的像素水平距离，以及标注点36和标注点37之间的像素水平距离可基于平面展开图直接量测得到。投影点A'和投影点B'之间的像素水平距离，以及投影点B'和投影点C'之间的像素水平距离是投影点在P点对应的球型全景图展开得到的平面展开图上的像素水平距离。
上述第一预设阈值可以根据需要设置，比如可以为球型全景图宽度的5％。基于上述两个条件，即可唯一确定视点在室内平面地图中的投影P，得到P点的坐标。点B和点M均不满足上述条件。其中，对于点M，望向A、B、C三个点的排布顺序和三个点在室内平面地图中的排布顺序相反，因此不满足预设条件。
本申请中，上述预设条件也可以为第一个条件和第二个条件的一个。
然后举例说明P点的角度的确定过程，也即视点在室内平面地图中朝向的确定过程：(该朝向是指向平面展开图的全景中心线)先基于平面展开图设定一全景中心线，比如全景中心线可以位于平面展开图的中心位置，且与平面展开图的高度方向平行。基于P点和定位参考点比如A点在建模之后的坐标系中的坐标，可以得到向量PA。然后基于向量PA、与A点匹配的参考方向矢量32对应的的全景视线方向，以及与A点匹配的标注点35相对全景中心线的分布方向，即可得到P点朝向全景中心线的角度。其中，与A点匹配的参考方向矢量32对应的的全景视线方向即为A点相对于全景中心线的角度。
比如，若向量PA的角度为135°，A点在全景中心线的左侧，A点的角度为30°，那么P点朝向全景中心线的角度为135°-30°＝105°。若A点在全景中心线的右侧，那么P点朝向全景中心线的角度为135°+30°＝165°。
其中，上述全景中心线也可以位于平面展开图的最左侧或者最右侧，本申请对此不作限制。
采用本申请提供的基于平面图的全景视点定位定姿方法，可以降低计算复杂度，提高相对定位效率。
在本申请的其他实施例中，上述方法还包括步骤：
S140，待所有全景图对应的视点在室内平面地图中相对定位完成之后，获得所有全景图的全景配准结果；根据所有全景图的全景配准结果，在室内进行全景漫游，以对上述全景配准结果进行校正。具体而言，也即采用全景配准结果在室内进行实地漫游，对配准错误的点进行标注，然后重新计算，即重新对该点的全景图和室内平面地图进行相对定位，最终得到准确的配准结果。
具体实施时，可以对所有采集的球型全景图执行本申请的上述步骤S110至S130，即可确定所有全景图在室内平面地图上对应的投影坐标和朝向角度，从而实现后续的全景漫游。上述球型全景图可以是序列采集的。
如图6所示，本发明一实施例还公开了一种基于平面图的全景视点定位定姿系统6，该系统包括：
全景采集模块61，基于一视点采集一球型全景图，根据所述球型全景图获得一平面展开图，所述平面展开图的横轴坐标与生成所述球型全景图时的全景视线方向相关联；
特征点提取模块62，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个所述定位参考点在所述平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据所述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在所述球型全景图中对应的全景视线方向；以及
视点投影计算模块63，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
可以理解的是，本发明的基于平面图的全景视点定位定姿系统还包括其他支持基于平面图的全景视点定位定姿系统运行的现有功能模块。图6显示的基于平面图的全景视点定位定姿系统仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本实施例中的基于平面图的全景视点定位定姿系统用于实现上述的基于平面图的全景视点定位定姿的方法，因此对于基于平面图的全景视点定位定姿系统的具体实施步骤可以参照上述对基于平面图的全景视点定位定姿的方法的描述，此处不再赘述。
本发明一实施例还公开了一种基于平面图的全景视点定位定姿设备，包括处理器和存储器，其中存储器存储有所述处理器的可执行指令；处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述基于平面图的全景视点定位定姿方法中的步骤。图7是本发明公开的基于平面图的全景视点定位定姿设备的结构示意图。下面参照图7来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图7显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述基于平面图的全景视点定位定姿方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。
存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述基于平面图的全景视点定位定姿方法中的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述基于平面图的全景视点定位定姿方法中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
如上所示，该实施例的计算机可读存储介质的程序在执行时，对每张球型全景图独立处理，即独立地为每张全景图在室内平面地图中进行相对定位，不存在累计误差，提高了每张全景图的配准准确度；避免了依赖全景图的序列关系进行定位，导致定位精度得不到保证的问题；同时，配准过程对设备和数据约束条件的要求低，利于降低设备使用成本，提高了全景配准的便利度。
图8是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图8所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本发明实施例提供的基于平面图的全景视点定位定姿方法、系统、设备及介质对每张球型全景图独立处理，即独立地为每张全景图在室内平面地图中进行相对定位，不存在累计误差，提高了每张全景图的配准准确度；避免了依赖全景图的序列关系进行定位，导致定位精度得不到保证的问题；同时，配准过程对设备和数据约束条件的要求低，利于降低设备使用成本，以较低的成本采集全景图以及较低的人工处理复杂度，提高了全景配准的便利度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于平面图的全景视点定位定姿方法，应用于一交互页面中；其特征在于，包括以下步骤：
S110，基于一视点采集一球型全景图，根据所述球型全景图获得一平面展开图，所述平面展开图的横轴坐标与生成所述球型全景图时的全景视线方向相关联；
S120，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个所述定位参考点在所述平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据所述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在所述球型全景图中对应的全景视线方向；以及
S130，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
2.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述步骤S130包括：
S131，依据所述定位参考点的平面坐标进行建模，根据相邻的两所述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两所述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值获得的多个参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合；以及
S132，根据所有所述定位参考点的平面坐标，筛除所述备选坐标集合中的备选坐标，以获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
3.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述步骤S120包括：
基于机器视觉技术采集所述室内平面地图中不同线段的交点作为所述定位参考点。
4.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述步骤S120包括：
基于用户在室内平面地图中的操作，获取不共线的至少三个定位参考点。
5.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述步骤S131包括：
S1311，依据各个所述定位参考点在所述室内平面地图中的平面坐标进行建模；
S1312，根据相邻的所述定位参考点的连线作为弦，以及相邻两所述参考方向矢量对应的全景视线方向的差值作为所述弦对应的圆周角；
S1313，根据每个所述弦和对应的所述圆周角分别获得参考圆形轨迹；
以及S1314，将所有所述参考圆形轨迹之间的交点的坐标作为备选坐标集合。
6.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
S140，待所有全景图对应的视点在室内平面地图中相对定位完成之后，获得所有全景图的全景配准结果；根据所有全景图的全景配准结果，在室内进行全景漫游，以对所述全景配准结果进行校正。
7.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，在所述交互页面中，各个所述定位参考点的内部填充图案的RGB值是不同的，且所述定位参考点和与其匹配的参考方向矢量的内部填充图案的RGB值相同。
8.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，以所述平面展开图所在平面为XOY平面，以所述视点和所述视点在所述XOY平面上的投影之间的连线建立Z轴，所述参考方向矢量在所述Z轴上的分量保持为零。
9.如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述步骤S110还包括：
对所有所述平面展开图进行预处理，使所述平面展开图的视线方向和平面展开图中的地面所在平面平行。
10.一种基于平面图的全景视点定位定姿系统，用于实现如权利要求1所述的基于平面图的全景视点定位定姿方法，其特征在于，所述系统包括：
全景采集模块，基于一视点采集一球型全景图，根据所述球型全景图获得一平面展开图，所述平面展开图的横轴坐标与生成所述球型全景图时的全景视线方向相关联；
特征点提取模块，基于室内平面地图中设定的不共线的至少三个定位参考点，获得每个所述定位参考点在所述平面展开图对应的不共面的参考方向矢量，根据所述参考方向矢量所在的横轴坐标获得其在所述球型全景图中对应的全景视线方向；以及
视点投影计算模块，依据所述定位参考点和所述参考方向矢量，获得所述视点在室内平面地图中的投影坐标和角度。
11.一种基于平面图的全景视点定位定姿设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至9中任意一项所述基于平面图的全景视点定位定姿方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述基于平面图的全景视点定位定姿方法的步骤。
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