CN116954238A - 航向角的校正方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种航向角的校正方法、装置、电子设备和介质,属于电子设备领域。该方法包括:获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
Description
技术领域
本申请属于电子设备领域,具体涉及一种航向角的校正方法、装置、电子设备和介质。
背景技术
确定电子设备当前朝向方位是实现电子设备定位、导航等必不可少的功能,该功能由电子设备中的地磁传感器、加速度传感器、陀螺仪等传感器采集感应数据,再通过感应数据计算电子设备在地球坐标系(ENU)下的航向角,以此进一步计算电子设备当前朝向方位。
相关技术中可通过地磁传感器采集的磁场感应数据计算航向角信息,而地磁传感器采集到的磁场感应数据极其容易受到电子设备所在环境的干扰。例如:位于钢筋混凝土结构的房屋内、位于大型磁性物质附近、位于产生电流的磁场环境内,地磁传感器采集的磁场感应数据均会受到干扰,从而导致电子设备计算得到的航向角不准确。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种航向角的校正方法、装置、电子设备和介质,可解决电子设备受所处环境影响导致航向角不准确的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种航向角的校正方法,该方法包括:
获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;
根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;
获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
第二方面,本申请实施例提供了一种航向角的校正装置,该装置包括:
识别模块,用于获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;
计算模块,用于根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
计算模块还用于根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;
获取模块,用于获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息;
校正模块,用于根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,存储器存储可在处理器上运行的程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面提供的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,可读存储介质上存储程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面提供的方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面提供的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面提供的方法。
在本申请中,通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之一;
图2是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之二;
图3是本申请实施例中航向角的校正方法的目标图像的示意图;
图4是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之三;
图5是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之四;
图6是本申请实施例中航向角的校正方法的拍摄预览图像的示意图;
图7是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之五;
图8是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图之六;
图9是本申请另一个实施例提供的航向角的校正装置的结构示意图;
图10是本申请又一个实施例提供的电子设备的结构示意图;
图11是本申请实施例中提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的航向角的校正方法进行详细地说明。
图1是本申请一个实施例提供的航向角的校正方法的流程示意图,如图1所示,本申请实施例提供一种航向角的校正方法,该方法可以包括:
S110,获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;
S120,根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
S130,根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;
S140,获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
目标图像为通过电子设备的摄像模组拍摄得到的目标图像。用户可控制电子设备对电子设备所处环境下的目标参照物进行拍摄,以获得显示有目标参照物的目标图像。目标参照物可以是电子设备所在城市的标志性结构,例如电子设备所在城市的某一高楼、某一广场内竖立的雕像等。当然目标参照物还可以是方便拍摄到的一个天体或多个天体组合,一个天体可以是太阳、月亮等,多个天体组合可以是北斗七星、小熊座、双子座等。本领域技术人员可以根据相关技术中的图像识别方法识别得到目标图像中的目标参照物。例如可通过与预设目标图像模板进行比对,识别得到目标图像中的目标参照物,还可以通过已训练完成的神经网络模型识别得到目标图像中的目标参照物。在目标图像中识别得到目标参照物,即可进一步得到该目标参照物在目标图像中的位置信息。
目标参照物在目标图像中的位置信息可以表示为横坐标x和纵坐标y的组合。目标图像的像素信息包括沿第一方向测量的横向尺寸和沿第二方向测量的纵向尺寸,第一方向和第二方向相垂直。在目标图像为竖画幅的情况下,第一方向可以为水平方向,第二方向可以为竖直方向,沿第一方向测量的横向尺寸即为目标图像的宽度值w,沿第二方向测量的纵向尺寸即为目标图像的长度值h。位置信息中的横坐标x可以通过沿第一方向延伸的坐标轴X确定,纵坐标y可以通过沿第二方向延伸的坐标轴Y确定,那么横坐标x大于或等于0且小于或等于横向尺寸w,纵坐标y大于或等于0且小于或等于纵向尺寸h。
第一姿态信息为目标参照物相对于电子设备的姿态信息,更精确的第一姿态信息为目标参照物相对于拍摄目标图像的摄像模组的姿态信息,该第一姿态信息可以包括横滚角和俯仰角。本领域技术人员可以理解的是,当用户手持电子设备拍摄目标参照物时,绕竖直轴转动电子设备改变目标参照物相对于电子设备的横滚角,即可改变目标参照物在目标图像中的沿第一方向移动;绕水平轴转动电子设备改变目标参照物相对于电子设备的俯仰角,即可改变目标参照物在目标图像中的沿第二方向移动,第一方向和第二方向垂直设置。例如:电子设备为长方体形的手机,用户手持电子设备相对于目标参照物在第一位置时,目标参照物在目标图像中的中心位置,电子设备拍摄得到的目标图像为竖画幅,当用户绕竖直轴沿A方向转动电子设备,目标参照物在目标图像的中心位置的右侧,当用户绕竖直轴沿A方向的反方向转动电子设备,目标参照物在目标图像的中心位置的左侧,当用户绕水平轴沿B方向转动电子设备,目标参照物在目标图像的中心位置的上方,当用户绕水平轴沿B方向的反方向转动电子设备,目标参照物在目标图像的中心位置的下方。由此可知目标参照物在目标图像中的位置信息与目标参照物和电子设备的相对姿态信息相关,所以通过该位置信息可以计算得到第一姿态信息。
目标参照物在目标图像中的位置信息可以表示为横坐标x和纵坐标y的组合。预设参考坐标为本领域技术人员预先设定的坐标,位置信息与预设参考坐标比较,即可得到位置信息偏离预设参考坐标的偏离信息。偏离信息体现了目标参照物在目标图像中偏离预设参考坐标的距离和方向。
在位置信息和预设参考坐标相同时,目标参照物与预设参考坐标重合,此时拍摄该目标图像的摄像模组的法线、以及目标参照物和地球的连线可以视为同轴,电子设备的航向角与目标参照物的方向角可以视为相同。在位置信息和预设参考坐标不相同时,目标参照物在目标图像的位置信息偏移预设参考坐标,则表示拍摄该目标图像的摄像模组的法线、以及目标参照物和地球的连线具有夹角,偏离信息与该夹角的大小相关。所以通过偏离信息可以计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息,使得目标参照物位于目标图像中的任意位置,均能通过目标图像分析得到第一姿态信息。
可以通过与预设服务器通信,获取得到第二姿态信息。在目标参照物为一个天体或多个天体组合的情况下,第二姿态信息可以包括目标参照物在地球坐标系的高度角和方位角,该高度角和方位角均是地球坐标系中的姿态角。高度角为天体与电子设备所在地连线与电子设备所在地平面的夹角,方位角为以正北轴为起点,顺时针旋转的角度。由于天体和地球之间的相对运动,目标参照物在地球坐标系的位置随着时间变化。示例性的,在天体为太阳的情况下,由于地球的自转和公转,在确定的经纬度地区,高度角和方位角由一年中所处的日期和一天中所处的时刻确定。太阳高度角和方位角计算公式如下所示:
θs=asin(cosh*cosδ*cosφ+sinδ*sinφ)
其中,θS为太阳高度角,φS为太阳方位角,h为时角,δ为赤纬角,φ为纬度。
电子设备中可设置IMU(惯性测量单元,Inertial Measurement Unit)传感器,通过IMU传感器可以检测得到第三姿态信息,第三姿态信息可以包括电子设备在地球坐标系下的航向角γ、横滚角β和俯仰角α;其中航向角γ易受到外部磁场和电场干扰,所以需要对IMU传感器检测得到的航向角γ进行校正。在已知目标参照物和电子终端的相对位置关系、已知目标参照物和地球的相对位置关系、已知电子终端相对地球的横滚角β和俯仰角α,那么可以计算得到最优的航向角,并根据该最优航向角校正电子终端中的航向角,以进一步根据该校正后的航向角实现电子终端定位和导航功能。
在本申请实施例中,通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可实现校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。
请参阅图2,在一些实施例中,S120包括:
S210,根据位置信息,确定目标图像显示的目标参照物的第一中心点坐标;
S220,根据第一中心点坐标和预设参考坐标,计算目标图像中的目标参照物相对于目标图像的中心点的偏离信息。
目标图像中显示的目标参照物可以表示为横坐标x和纵坐标y的结合,位置信息可以包括显示目标参照物的各个像素点的坐标。本领域技术人员可以根据目标参照物的轮廓确定第一中心坐标(x0,y0)的计算方法。示例性的,第一中心点P1坐标为(x2+(x1-x2)/2,y2+(y1-y2)/2),其中x1为目标参照物的最大横坐标,x2为目标参照物的最小横坐标,y1为目标参照物的最大纵坐标,y2为目标参照物的最小纵坐标。
目标图像中除显示目标参照物像素点之外,其它像素点同样可以表示为横坐标x和纵坐标y的结合。目标图像的像素信息包括沿第一方向测量的横向像素个数w和沿第二方向测量的纵向像素个数h,第一方向和第二方向相垂直。那么预设参考坐标为目标图像的中心点坐标的情况下,预设参考坐标为(w/2,h/2)。
偏离信息可以包括横向偏移值和纵向偏移值。请参阅图3,示例性地,第一中心点P1的第一中心点坐标(x0,y0),预设参考坐标的P2的预设参考坐标(x0’,y0’),横向偏移值可以为预设参考坐标的横坐标x0’与第一中心点坐标的横坐标x0之间的差,纵向偏移值可以为预设参考坐标的纵坐标y0’与第一中心点坐标的纵坐标y0之间的差。
请参阅图4,在一些实施例中,S130包括:
S310,获取目标图像的像素信息,像素信息包括横向像素个数和纵向像素个数;
S320,根据横向偏移值、预设横向调整常数和横向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一横滚角;
S330,根据纵向偏移值、预设纵向调整常数和纵向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一俯仰角;
其中,偏离信息包括横向偏移值和纵向偏移值,第一姿态信息包括目标参照物相对电子设备的第一横滚角、以及目标参照物相对电子设备的第一俯仰角。
目标图像的像素信息包括沿第一方向测量的横向像素个数和沿第二方向测量的纵向像素个数,第一方向和第二方向相垂直。在目标图像为竖画幅的情况下,第一方向可以为水平方向,第二方向可以为竖直方向。横向像素个数可以为沿水平方向测量的目标图像的最大像素个数,纵向像素个数可以为竖直方向测量的目标图像的最大像素个数。示例性的,在目标图像为竖画幅的情况下,横向像素个数w即为目标图像的宽度方向的最大像素个数,纵向像素个数h即为目标图像的长度方向的最大像素个数。示例性的,在目标图像为横画幅的情况下,横向像素个数w即为目标图像的长度方向的最大像素个数,纵向像素个数w即为目标图像的宽度方向的最大像素个数。本领域技术人员可以根据目标图像中的目标参照物、背景建筑、人像等确定拍摄得到的图像为竖画幅还是横画幅。为方便描述以下实施例均以目标图像为竖画幅进行说明。
位置信息中的横坐标x可以通过沿第一方向延伸的坐标轴X确定,纵坐标y可以通过沿第二方向延伸的坐标轴Y确定,那么横坐标x大于或等于0且小于或等于横向像素个数w,纵坐标y大于或等于0且小于或等于纵向像素个数h。
预设横向调整常数和预设纵向调整常数为本领域技术人员预先设置的调整参数,该参数与电子设备中拍摄模组的参数有关。可选地,通过以下公式计算得到第一横滚角和第一俯仰角:
其中,Rollx为目标参照物相对电子设备的第一横滚角,Pitchy为目标参照物相对电子设备的第一俯仰角,Icenter-x为预设参考坐标的横坐标,Icenter-y为预设参考坐标的纵坐标,Pcenter-x为位置信息的横坐标,Pcenter-y为位置信息的纵坐标,RollBase为预设横向调整常数,PitchBase为预设纵向调整常数,IWidth为横向像素个数,IHeight为纵向像素个数。
可选地,通过以下公式计算得到第一横滚角和第一俯仰角:
其中,Rollx为目标参照物相对电子设备的第一横滚角,Pitchy为目标参照物相对电子设备的第一俯仰角,Icenter-x为预设参考坐标的横坐标,Icenter-y为预设参考坐标的纵坐标,Pcenter-x为位置信息的横坐标,Pcenter-y为位置信息的纵坐标,RollBase为预设横向调整常数,PitchBase为预设纵向调整常数,IWidth为横向像素个数,IHeight为纵向像素个数。
请参阅图5,在一些实施例中,预设参考坐标为目标图像的中心点坐标;S130之前包括:
S410,在目标参照物位于拍摄预览图像的第一预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第一检测横滚角和第一检测俯仰角;
S420,在目标参照物位于拍摄预览图像的第二预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第二检测横滚角和第二检测俯仰角;
S430,根据第一检测横滚角和第二检测横滚角计算得到预设横向调整常数,根据第一检测俯仰角和第二检测俯仰角计算得到预设纵向调整常数;
第一预设区域的中心点的横坐标和第二预设区域的中心点的横坐标不相同,第一预设区域的中心点的纵坐标和第二预设区域的中心点的纵坐标不相同。
第一预设区域的中心点和第二预设区域的中心点的横、纵坐标均不相同,使得将显示的目标参照物从第一预设区域移动至第二预设区域,要控制电子设备偏转并使得其横滚角和俯仰角均发生变化。所以第一检测横滚角和第二检测横滚角不一致,第一检测俯仰角和第二检测俯仰角不一致。又由于显示的目标参照物从第一预设区域移动至第二预设区域的移动距离和方向一定,从而可以计算得到显示的目标参照物沿横坐标方向在图像中的移动距离和电子设备横滚角变化量的关系常数,即预设横向调整常数;还可以计算得到显示的目标参照物沿纵坐标方向在图像中的移动距离和电子设备俯仰角变化量的关系常数,即预设纵向调整常数。
如图6所示,虚线所示的A1区域为拍摄预览图像的左上角区域,为第二预览区域,虚线所示的A2区域为拍摄预览图像的中心,为第一区域区域。预设横向调整常数和预设纵向调整常数可以通过以下公式计算得到:
RollBase=Roll2-Roll1,
PitchBase=Pitch2-Pitch1,
其中,RollBase为预设横向调整常数和PitchBase为预设纵向调整常数,Roll1为第一检测横滚角,Pitch1为第一检测俯仰角,Roll2为第二检测横滚角,Pitch2为第二检测俯仰角。
可选地,目标图像为矩形图像,在目标参照物位于拍摄预览图像的第二预设区域时,该第二预设区域可以是拍摄预览图像的左上角区域、左下角区域、右下角区域和右上角区域。本领域技术人员可以根据角部在拍摄预览图像的具体位置,确定上述预设横向调整常数和预设纵向调整常数计算公式中的加减关系。
S410~S430可以通过一电子设备计算得预设横向调整常数和预设纵向调整常数,然后将该预设横向调整常数和预设纵向调整常数存储至与该电子设备相同型号的其它设备中使用。设置或计算得到预设横向调整常数和预设纵向调整常数后,可以不再对预设横向调整常数和预设纵向调整常数进行调整,在后续航向角的校正过程中,直接读取使用即可。
通过测量目标参照物从拍摄预览图像的第一预设区域偏移至第二预设区域的横滚角和俯仰角偏移量,计算得到预设横向调整常数和预设纵向调整常数,从而在S240中可以根据像素信息、偏离信息、以及预设横向调整常数和预设纵向调整常数得到拍摄目标图像时,目标参照物相对于电子设备的第一横滚角和第一俯仰角。
可以在拍摄预览图像中显示图6所示的提示框(虚线框),指示用户移动电子设备,以使拍摄预览图像中显示的目标参照物位于提示框内,实现显示的目标参照物位于拍摄预览图像的第一预设区域或第二预设区域内。
请参阅图7,在一些实施例中,S140包括:
S510,根据第一姿态信息,计算得到目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量;
S520,获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;
S530,根据第二姿态信息,计算得到目标参照物在地球坐标系的第二坐标向量;
S540,根据第三横滚角、第三俯仰角和第一坐标向量,构建第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数,映射函数为关于航向角变量的函数,转换坐标向量为第一坐标向量投影到地球坐标系下的向量;
S550,基于映射函数对航向角变量进行非线性优化,得到约束航向角,校正电子设备的航向角为约束航向角,
其中,第三姿态信息包括电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α,在航向角变量为约束航向角的情况下,由映射函数计算得到的转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α的最小值。。
从前文可知,第一姿态信息可以包括多个姿态角。在一实施例中,S510为通过第一姿态角,将目标参照物相对于电子设备的坐标向量化。S510包括:
根据目标参照物相对电子设备的第一横滚角和第一俯仰角,计算得到目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量,第一姿态信息包括目标参照物相对电子设备的第一横滚角和第一俯仰角。
第一姿态信息包括第一横滚角和第一俯仰角的情况下,第一坐标向量X1为:
[cos(Pitchy)*cos(Rollx),cos(Pitchy)*sin(Rollx),sin(Pitchy)]T,
其中,Rollx为横滚角,Pitchy为第一检测俯仰角,T为转置矩阵。
从前文可知,第二姿态信息可以包括多个姿态角,在一实施例中,S530为通过第二姿态信息,将目标参照物在地球坐标系的坐标向量化。S530包括:
根据目标参照物相对地球的高度角和方位角,计算得到目标参照物相对于电子设备的第二坐标向量,第二姿态信息包括目标参照物相对地球的高度角和方位角。
第二姿态信息包括目标参照物在地球坐标系的高度角和方位角的情况下,第二坐标向量X2为:
[cos(θs)*cos(φs),cos(θs)*sin(φs),sin(θs)]T,
其中,θS为目标参照物高度角,φS为目标参照物方位角,T为转置矩阵。
从前文可知,第三姿态信息可以包括电子设备的传感器采集得到的在地球坐标系下的第三航向角γ、第三横滚角β和第三俯仰角α,由于本申请的目的是要对航向角γ进行校正,即认为第三航向角γ准确率较低,所以第三姿态信息中通过IMU传感器获得的第三航向角γ可以不参与校正航向角的计算过程。
同样,第三姿态信息可以包括多个姿态角,S540可以包括:
根据第三横滚角和第三俯仰角构建电子设备在地球坐标系下关于航向角变量的旋转矩阵,根据旋转矩阵构建第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数。
旋转矩阵Cnb为:
其中,γ为航向角,β为第三横滚角,α为第三俯仰角。
在电子设备拍摄的目标图像的坐标系下,目标参照物和电子设备的连线可以表示为第一坐标向量X1。可以设置旋转矩阵Cnb中的航向角γ为变量,得到关于航向角变量的旋转矩阵cnb(γ)。那么第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数可以表示为cnb(γ)*X1,航向角变量取任意数值A,将能通过该数值A、以及确定的第三横滚角和第三俯仰角得到cnb(A),再通过确定的第一坐标向量,换算得到第一坐标向量投影到地球坐标系下的转换坐标向量cnb(A)*X1。转换坐标向量cnb*X1为通过目标图像计算得到的目标参照物相对于电子设备在地球坐标系的理论坐标向量。
在电子设备的坐标系下,目标参照物和电子设备的连线可以表示为第一坐标向量X1,转换坐标向量cnb*X1则表示通过cnb旋转矩阵将第一坐标向量X1投影到地球坐标系上,即转换坐标向量cnb*X1为通过目标图像和变量航向角γ计算得到的目标参照物在地球坐标系下的理论坐标向量。
在地球坐标系下,真实的目标参照物和地球的连线可以理解为第二坐标向量X2。在理论的目标参照物在地球坐标系下的转换坐标向量cnb*X1和真实的目标参照物在地球坐标系下的第二坐标向量X2的夹角α为0时,即转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2相同时,航向角变量所取的数值为真实的航向角。又由于在计算过程中,转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2之间夹角α不一定能等于0,所以基于映射函数进行非线性优化,得到约束航向角,约束航向角为航向角变量的某一数值,该航向角变量为航向角变量时,满足非线性优化条件。
非线性优化具体条件为:
Argmin[α],0≤γ≤360;
其中,α为转换坐标向量cnb(γ)*X1和第二坐标向量X2之间夹角,γ为航向角变量。
通过Argmin[α],计算得到转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2之间夹角α的最小值。转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2之间夹角α越小,理论的目标参照物的坐标向量越贴近真实的目标参照物的坐标向量,得到该理论的目标参照物的坐标向量的约束航向角越贴近真实的航向角。
在一实施例中,非线性优化条件为:
argmax[cos(X2,cnb*X1)],0≤γ≤360。
本领域技术人员可以理解的是,三角函数中,两条侧边的夹角角度为0时,余弦值为1,两条侧边的夹角角度为90时,余弦值为1,两条侧边的夹角角度为180时,余弦值为-1,1为余弦值的最大值。也就是说转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2之间夹角α的最大余弦值小于或等于1。cos(α)为最大余弦值的情况下,转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2之间夹角α最小。因此可以进一步推导得到转换坐标向量cnb*X1和第二坐标向量X2的余弦值越大,理论的目标参照物越贴近真实的目标参照物的坐标,得到该理论的目标参照物的坐标向量的约束航向角越贴近真实的航向角。
请参阅图8,在一实施例中,目标参照物为太阳或月亮,S110包括:
S610,根据预设参照物模板,计算目标图像中各区域与预设参照物模板的相似度;
S620,相似度大于第一预设阈值的区域设置为目标区域;
S630,识别目标区域的轮廓,根据轮廓的坐标计算轮廓的轮廓面积和轮廓周长;
S640,根据轮廓面积和轮廓周长计算目标区域的圆度值;
S650,在圆度值大于第二预设阈值的情况下,确定目标区域为目标参照物。
预设参照物模板为显示有目标参照物的图像。相似度可以为灰度值相似度、色调相似度、饱和度相似度、明度相似度等。可选地,相似度为灰度值相似度。可以先对目标图像进行二值化处理,以获得与目标图像对应的黑白图像,再设置与预设参照物模板相同尺寸的预选框,预选框以预设步长在黑白图像上移动,以选定黑白图像中的不同区域与预设参照物模板进行比对。
可选地,相似度的计算公式如下:
其中,T(x’,y’)为预设模板中的像素点灰度值,I(x,y)为待处理图片中的像素点灰度值。
本领域技术人员可以理解的是,在目标参照物为太阳的情况下,预设参照物模板为显示太阳的图像;在目标参照物为月亮的情况下,预设参照物模板为显示月亮的图像,由于月相睡着时间变化,所以不同时间对应的预设参照物模板可以不相同。
本领域技术人员可以根据需要设置第一预设阈值。相似度大于第一预设阈值,则可以认为该区域可能显示有与预设参照物模板相似的图像,即该区域可能显示有目标参照物。再通过该目标区域的轮廓面积和轮廓周长,可以计算目标区域的圆度值。由于太阳在目标图像中显示为圆形,那么圆度值越高,该目标区域显示太阳的可能性越大。本领域技术人员可以根据需要设置第二预设阈值。圆度值大于第二预设阈值的情况下,则可以认为该目标区域为目标图像中的目标参照物。在目标参照物为月亮的情况下,由于月相睡着时间变化,所以不同时间可以对应的不同的第二预设阈值。
在不同地区、不同气候拍摄的目标图像中,显示太阳的光辉大小、颜色差异较大,所以通过对多个样本进行训练得到基于神经网络的识别模型去获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物的识别率较低,同时对多个样本进行训练的周期长、成本高。本申请巧妙的利用了太阳或月亮的外形,基于相似度和圆度值对目标图像中的目标参照物,提高了识别速度,降低了程序代码的编译成本。
本申请实施例提供的航向角的校正方法,执行主体可以为校正装置。本申请实施例中以校正装置执行航向角的校正方法为例,说明本申请实施例提供的航向角的校正装 置。
图9是本申请另一实施例提供的航向角的校正装置的结构示意图,如图9所示,该航向角的校正装置可以包括:
识别模块901,用于获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;
计算模块902,用于根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
获取模块903,用于根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;
校正模块904,用于获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
本申请实施例中,通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可实现校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。。
在一可选的示例中,计算模块902还用于:
获取单元,用于获取目标图像的像素信息,像素信息包括横向像素个数和纵向像素个数;
第一计算单元,用于根据横向偏移值、预设横向调整常数和横向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一横滚角;
第二计算单元,用于根据纵向偏移值、预设纵向调整常数和纵向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一俯仰角;
其中,偏离信息包括横向偏移值和纵向偏移值,第一姿态信息包括目标参照物相对电子设备的第一横滚角、以及目标参照物相对电子设备的第一俯仰角。
在一可选的示例中,航向角的校正装置还包括:
记录模块,用于在拍摄预览图像中显示的目标参照物位于第一预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第一检测横滚角和第一检测俯仰角;
记录模块还用于在拍摄预览图像中显示的目标参照物位于第二预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第二检测横滚角和第二检测俯仰角;
调整常数计算模块,用于根据第一检测横滚角和第二检测横滚角计算得到预设横向调整常数,根据第一检测俯仰角和第二检测俯仰角计算得到预设纵向调整常数;
第一预设区域的中心点的横坐标和第二预设区域的中心点的横坐标不相同,第一预设区域的中心点的纵坐标和第二预设区域的中心点的纵坐标不相同。
在一可选的示例中,校正模块904还包括:
第一换算单元,用于根据第一姿态信息,计算得到目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量;
获取单元,用于获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;
第二换算单元,用于根据第二姿态信息,计算得到目标参照物在地球坐标系的第二坐标向量;
函数构建单元,用于根据第三横滚角、第三俯仰角和第一坐标向量,构建第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数,映射函数为关于航向角变量的函数,转换坐标向量为第一坐标向量投影到地球坐标系下的向量;
非线性优化单元,用于基于映射函数对航向角变量进行非线性优化,得到约束航向角,校正电子设备的航向角为约束航向角,
其中,第三姿态信息包括电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α,在航向角变量为约束航向角的情况下,由映射函数计算得到的转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α的最小值。
通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可实现校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。
本申请实施例中的航向角的校正装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、内容本电脑、掌上电脑、移动上网装置(MobileInternet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的航向角的校正装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为iOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的航向角的校正装置能够实现图1至图8的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图10所示,本申请实施例还提供一种电子设备100,包括处理器110,存储器119,存储在存储器119上并可在处理器110上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器110执行时实现上述航向角的校正方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。
图11为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备100包括但不限于:射频单元111、网络模块112、音频输出单元113、输入单元114、传感器115、显示单元116、用户输入单元111、接口单元118、存储器119、以及处理器110等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器110,用于获取目标图像,识别目标图像中的目标参照物,得到目标参照物在目标图像中的位置信息;
处理器110,用于根据位置信息,计算位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
处理器110还用于根据偏离信息,计算目标参照物相对于电子设备的第一姿态信息;
处理器110还用于获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角。
本申请实施例中,通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可实现校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。。
可选地,处理器110还用于:
获取目标图像的像素信息,像素信息包括横向像素个数和纵向像素个数;
根据横向偏移值、预设横向调整常数和横向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一横滚角;
根据纵向偏移值、预设纵向调整常数和纵向像素个数,计算得到目标参照物相对电子设备的第一俯仰角;
其中,偏离信息包括横向偏移值和纵向偏移值,第一姿态信息包括目标参照物相对电子设备的第一横滚角、以及目标参照物相对电子设备的第一俯仰角。
可选地,航向角的校正装置还包括传感器115,用于在拍摄预览图像中显示的目标参照物位于第一预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第一检测横滚角和第一检测俯仰角;
传感器115还用于在拍摄预览图像中显示的目标参照物位于第二预设区域的情况下,记录电子设备在地球坐标系的第二检测横滚角和第二检测俯仰角;
处理器110还用于根据第一检测横滚角和第二检测横滚角计算得到预设横向调整常数,根据第一检测俯仰角和第二检测俯仰角计算得到预设纵向调整常数;
第一预设区域和第二预设区域中,一个位于拍摄预览图像的中心,一个位于拍摄预览图像的角部在目标参照物位于拍摄预览图像的第一预设区域。
可选地,处理器110还用于:
根据第一姿态信息,计算得到目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量;
获取目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;
根据第二姿态信息,计算得到目标参照物在地球坐标系的第二坐标向量;
根据第三横滚角、第三俯仰角和第一坐标向量,构建第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数,映射函数为关于航向角变量的函数,转换坐标向量为第一坐标向量投影到地球坐标系下的向量;
基于映射函数进行非线性优化,得到约束航向角,校正电子设备的航向角为约束航向角,
其中,第三姿态信息包括电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α,在航向角变量为约束航向角的情况下,由映射函数计算得到的转换坐标向量与第二坐标向量之间的夹角为α的最小值。
通过对目标参照物进行识别,得到位置信息,从而可以根据位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息计算得到第一姿态信息,目标参照物可以位于目标图像中的任意位置,以降低航向角的校正过程对目标图像的要求;根据第一姿态信息、第二姿态信息、第三姿态信息校正电子设备的航向角,使得通过拍摄具有目标参照物的目标图像,即可实现校正电子设备的航向角,避免电子设备所处环境中的磁场或电场导致的航向角不准确,提高电子设备中存储的航向角的准确度。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元114可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)1141和麦克风1142,图形处理器1141对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图像或视频的图像数据进行处理。显示单元116可包括显示面板1161,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1161。用户输入单元117包括触控面板1171以及其他输入设备1172中的至少一种。触控面板1171,也称为触摸屏。触控面板1171可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1172可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器119可用于存储软件程序以及各种数据。存储器119可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、目标图像播放功能等)等。此外,存储器119可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器109可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器119包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器110可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器110集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述航向角的校正方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现上述航向角的校正方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述航向角的校正方法方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种航向角的校正方法,其特征在于,包括:
获取目标图像,识别所述目标图像中的目标参照物,得到所述目标参照物在所述目标图像中的位置信息;
根据所述位置信息,计算所述位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
根据所述偏离信息,计算所述目标参照物相对于所述电子设备的第一姿态信息;
获取所述目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及所述电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据所述第一姿态信息、所述第二姿态信息、所述第三姿态信息校正所述电子设备的航向角。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述偏离信息,计算所述目标参照物相对于所述电子设备的第一姿态信息,包括:
获取所述目标图像的像素信息,所述像素信息包括横向像素个数和纵向像素个数;
根据横向偏移值、预设横向调整常数和所述横向像素个数,计算得到所述目标参照物相对所述电子设备的第一横滚角;
根据纵向偏移值、预设纵向调整常数和所述纵向像素个数,计算得到所述目标参照物相对所述电子设备的第一俯仰角;
其中,所述偏离信息包括所述横向偏移值和所述纵向偏移值,所述第一姿态信息包括所述目标参照物相对所述电子设备的第一横滚角、以及所述目标参照物相对所述电子设备的第一俯仰角。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设参考坐标为所述目标图像的中心点坐标;所述根据所述偏离信息,计算所述目标参照物相对于所述电子设备的第一姿态信息之前,包括:
在拍摄预览图像中显示的所述目标参照物位于第一预设区域的情况下,记录所述电子设备在地球坐标系的第一检测横滚角和第一检测俯仰角;
在所述拍摄预览图像中显示的所述目标参照物位于第二预设区域的情况下,记录所述电子设备在地球坐标系的第二检测横滚角和第二检测俯仰角;
根据所述第一检测横滚角和第二检测横滚角计算得到预设横向调整常数,根据所述第一检测俯仰角和第二检测俯仰角计算得到预设纵向调整常数;
所述第一预设区域的中心点的横坐标和所述第二预设区域的中心点的横坐标不相同,所述第一预设区域的中心点的纵坐标和所述第二预设区域的中心点的纵坐标不相同。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及所述电子设备在地球坐标系的第三姿态信息,根据所述第一姿态信息、所述第二姿态信息、所述第三姿态信息校正所述电子设备的航向角,包括:
根据所述第一姿态信息,计算得到所述目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量;
获取所述目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及所述电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;
根据所述第二姿态信息,计算得到所述目标参照物在地球坐标系的第二坐标向量;
根据所述第三横滚角、所述第三俯仰角和所述第一坐标向量,构建所述第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数,所述映射函数为关于航向角变量的函数,所述转换坐标向量为所述第一坐标向量投影到地球坐标系下的向量;
基于所述映射函数对所述航向角变量进行非线性优化,得到约束航向角,校正所述电子设备的航向角为所述约束航向角,
其中,所述第三姿态信息包括所述电子设备在地球坐标系的所述第三横滚角和所述第三俯仰角;所述转换坐标向量与所述第二坐标向量之间的夹角为α,在所述航向角变量为所述约束航向角的情况下,由所述映射函数计算得到的转换坐标向量与所述第二坐标向量之间的夹角为α的最小值。
5.一种航向角的校正装置,其特征在于,包括:
识别模块,用于获取目标图像,识别所述目标图像中的目标参照物,得到所述目标参照物在所述目标图像中的位置信息;
计算模块,用于根据所述位置信息,计算所述位置信息相对于预设参考坐标的偏离信息;
所述计算模块还用于根据所述偏离信息,计算所述目标参照物相对于所述电子设备的第一姿态信息;
获取模块,用于获取所述目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及所述电子设备在地球坐标系的第三姿态信息;
校正模块,用于根据所述第一姿态信息、所述第二姿态信息、第三姿态信息校正所述电子设备的航向角。
6.根据权利要求5所述的航向角的校正装置,其特征在于,所述计算模块包括:
获取单元,用于获取所述目标图像的像素信息,所述像素信息包括横向像素个数和纵向像素个数;
第一计算单元,用于根据横向偏移值、预设横向调整常数和所述横向像素个数,计算得到所述目标参照物相对所述电子设备的第一横滚角;
第二计算单元,用于根据纵向偏移值、预设纵向调整常数和所述纵向像素个数,计算得到所述目标参照物相对所述电子设备的第一俯仰角;
其中,所述偏离信息包括所述横向偏移值和所述纵向偏移值,所述第一姿态信息包括所述目标参照物相对所述电子设备的第一横滚角、以及所述目标参照物相对所述电子设备的第一俯仰角。
7.根据权利要求6所述的航向角的校正装置,其特征在于,所述航向角的校正装置还包括:
记录模块,用于在拍摄预览图像中显示的所述目标参照物位于第一预设区域的情况下,记录所述电子设备在地球坐标系的第一检测横滚角和第一检测俯仰角;
记录模块还用于在所述拍摄预览图像中显示的所述目标参照物位于第二预设区域的情况下,记录所述电子设备在地球坐标系的第二检测横滚角和第二检测俯仰角;
调整常数计算模块,用于根据所述第一检测横滚角和第二检测横滚角计算得到预设横向调整常数,根据所述第一检测俯仰角和第二检测俯仰角计算得到预设纵向调整常数;
所述第一预设区域的中心点的横坐标和所述第二预设区域的中心点的横坐标不相同,所述第一预设区域的中心点的纵坐标和所述第二预设区域的中心点的纵坐标不相同。
8.根据权利要求5所述的航向角的校正装置,其特征在于,所述校正模块还包括:
第一换算单元,用于根据所述第一姿态信息,计算得到所述目标参照物相对于电子设备的第一坐标向量;
获取单元,用于获取所述目标参照物在地球坐标系的第二姿态信息、以及所述电子设备在地球坐标系的第三横滚角和第三俯仰角;
第二换算单元,用于根据所述第二姿态信息,计算得到所述目标参照物在地球坐标系的第二坐标向量;
函数构建单元,用于根据所述第三横滚角、所述第三俯仰角和所述第一坐标向量,构建所述第一坐标向量和转换坐标向量的映射函数,所述映射函数为关于航向角变量的函数,所述转换坐标向量为所述第一坐标向量投影到地球坐标系下的向量;
非线性优化单元,用于基于所述映射函数进行非线性优化,得到约束航向角,校正所述电子设备的航向角为所述约束航向角,
其中,所述第三姿态信息包括所述电子设备在地球坐标系的所述第三横滚角和所述第三俯仰角;所述转换坐标向量与所述第二坐标向量之间的夹角为α,在所述航向角变量为所述约束航向角的情况下,由所述映射函数计算得到的转换坐标向量与所述第二坐标向量之间的夹角为α的最小值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的航向角的校正方法中的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的航向角的校正方法中的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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