CN117437551A - 基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法和设备，包括：对地球表面空间在平面和高程方向上进行多尺度地图剖分，得到不同划分尺度的网格地图及剖分网格；根据网格的划分尺度和中心点的经纬度确定网格编码；根据目标设备的粗略定位确定目标网格编码；根据定位精度值和目标网格编码在不同网格地图中确定目标设备的视觉地图范围；在视觉地图范围进行视觉重定位得到准确坐标。本申请对全球范围内的视觉地图进行剖分和编码可获得不同尺度大小的网格地图，检索时可直接根据目标设备的粗定位坐标通过网格地图确定视觉地图范围，极大加快了地图检索的速度和准确性，根据视觉地图范围进行重定位，可以获取准确的位置信息。

Description

基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法和设备

技术领域

本申请涉及视觉定位技术领域，尤其涉及一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法和设备。

背景技术

视觉定位是一种利用相机和图像处理技术来确定设备或用户在空间中的位置的方法。它可能会涉及多种传感器的使用，如相机、激光雷达、IMU等。在视觉定位的过程中，通常会使用摄像头拍摄环境图像，然后与已知的地图元素做对比或以递推方式计算摄像头当前位置。它在许多领域，如自动驾驶、虚拟现实、增强现实和机器人导航中具有广泛应用。

在视觉定位系统中，视觉地图剖分和快速检索是提高定位的准确性和可靠性的关键问题。在一个技术方案中提出了一种基于激光视觉融合数据的大场景重定位方法，该方法提供一种创建激光点云地图并进行视觉匹配从而实现重定位的方法。该方法利用车载激光雷达对大场景环境构建激光点云地图，获取点云帧与地图中的特征点进行匹配得到初始位姿估计值，再将图像的特征点与地图中的特征点进行匹配并计算图像与地图之间的相对位姿变换，两者联合优化获取重定位位姿。这种方法存在着一定限制，其激光点云地图的获取需要进行大量的激光雷达点云数据处理工作，在此过程中的复杂计算需求可能会降低运算速度，从而影响大场景重定位的实时性，使得其无法在计算受限的智能器械上落地使用。

传统视觉地图剖分和检索技术依赖于复杂的特征匹配和检索计算算法和大量的临时数据存储空间，这在一定程度上限制了大场景视觉重定位的实用性。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法和设备，可以解决现有技术中的当前的视觉定位方法受到存储空间和计算能力的限制，无法有效实现用户的实时定位的技术问题。

为实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法，该方法包括：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

为实现上述目的，本申请第二方面提供一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位装置，该装置包括：

投影模块，用于将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

剖分模块，用于通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

网格编码模块，用于根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

视觉地图获取模块，用于获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

粗定位模块，用于获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

转换模块，用于将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

检索模块，用于根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

重定位模块，用于根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

为实现上述目的，本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

为实现上述目的，本申请第四方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

采用本申请实施例，具有如下有益效果：

本申请基于地球空间网格编码实现了对全球范围内的视觉地图进行剖分编码，且可以获得不同尺度大小的网格地图。另外，视觉地图编码采用经纬度坐标的方式生成，因此检索时省去了繁琐的搜索查询过程，可直接根据目标设备的粗定位坐标计算出目标设备在视觉地图的目标网格编码，极大加快了地图检索的速度，并可根据定位经度实现不同尺度的网格地图的检索，提高了的大空间视觉地图的检索效率和准确性，且，本申请的视觉定位计算量大大减少，不会受存储空间和计算能力的限制，另外，根据检索到的视觉地图范围对目标设备进行重定位，可以获取准确的位置信息，也可以进行实时定位，大大提高了视觉定位的实用性和鲁棒性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本申请实施例中基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法的流程图；

图2为本申请实施例中平面方向的扩展示意图；

图3为本申请实施例中分网格扩展方向的示意图；

图4为本申请实施例中基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位装置的结构框图；

图5为本申请实施例中计算机设备的结构框图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法。该基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法具体包括如下步骤：

S100：将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间。

具体地，通过高斯投影等不局限于此的方式将地球球体变换成平面，得到地球表面空间或地球表面平面空间。其中，本实施例的地球球体和地球表面空间均为可在计算机设备中进行处理的电子数据。

S200：通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格。

具体地，可以根据地球空间网格编码规则（GB/T 40087-2021），利用不同划分尺度对地球表面空间在平面方向和高程方向上进行多尺度地图剖分。

不同划分尺度代表了不同的划分粒度，通过不同划分尺度可以将地球表面空间划分为不同大小的剖分网格。例如，在平面方向上将地球表面空间等分为2个剖分网格；对2个剖分网格再进行等分，则得到4个剖分网格；对4个剖分网格进行等分，则得到8个剖分网格；对8个剖分网格进行等分，则得到16个剖分网格，等等，以此类推。当然前述仅仅是示例性说明，具体的划分尺度根据实际应用情况配置，本申请对此不做限制。

由上述举例可知，对于平面方向上，不同的划分尺度，可得到的网格的数量不同，且，网格的大小也不同。网格越小，则得到的网格数量越多，地球表面空间可被划分得越细粒度。

需要说明的是，在平面方向上和高程方向上的划分尺度和划分单位均不同，例如，在平面方向上可以按照度、分、秒进行划分及更细粒度的划分；而在高程方向上则是根据距离地球表面空间的大地高（米）进行划分。

另外，可以先进行平面方向上的剖分，再进行高程方向上的剖分；或者，先进行高程方向上的剖分，再进行平面方向上的剖分，本申请对此不做限制。

对于平面方向，每种第一划分尺度都可以将地球表面空间在平面方向上划分为多个剖分网格，不同第一划分尺度剖分所得到的平面方向上的剖分网格数量不同且大小不同。

对于高程方向，每种第二划分尺度也可以将平面方向上得到的剖分网格进行高程方向上的划分。

在每种第一划分尺度得到的平面方向的剖分网格，均可在不同的第二划分尺度进行高程方向的划分。由此，1个第一划分尺度与1个第二划分尺度所对应的剖分网格可以组成一种划分尺度的网格地图，进而得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格。

S300：根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码。

具体地，通过不同的划分尺度对地球表面空间进行平面方向上的剖分和高程方向上的剖分，可以得到每种划分尺度所包含的剖分网格。根据每个剖分网格在平面方向上和高程方向上所对应的划分尺度、在平面方向上剖分网格的网格中心点的经纬度坐标，可以获取每个剖分网格在平面方向上的平面网格编码和在高程方向上的高程网格编码。

S400：获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图。

具体地，大空间的视觉地图为地球上一个空间范围内的空间视觉地图。通过上述对地球表面空间的剖分，可以得到不同划分尺度所对应的网格地图。同一个视觉地图在不同划分尺度所对应的网格地图中所对应的剖分网格不同。

S500：获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值。

具体地，可以利用GPS、wifi或者5G定位等不局限于此的方法获取目标设备的粗略定位坐标，该方法可以达到精度约几米~几百米的粗略位置坐标。同时获取目标设备的定位精度值。

S600：将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码。

具体地，粗略定位坐标可以是目标设备在定位软件中的相对坐标也可以是目标设备在世界坐标系下的绝对坐标或经纬度坐标等不局限于此。

如果策略定位坐标不属于经纬度坐标，则将粗略定位坐标转换为经纬度坐标，再将目标设备的经纬度坐标转换为目标网格编码。

S700：根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间。

具体地，根据目标设备的目标网格编码，可以快速检索并确定出目标设备所在的目标网格所在的目标网格地图，根据目标设备的定位精度值可以在该目标网格地图中确定包含目标设备所在的目标网格在内的网格区间，即，得到目标设备的视觉地图范围。

其中，不同的网格地图由不同的划分尺度所包含的网格组成；确定目标设备的视觉地图范围相当于是搜索目标设备的层级，进而确定与目标设备最匹配的目标网格地图，并进一步在目标网格地图中快速检索匹配出目标设备的视觉地图范围。

本实施例通过粗定位坐标，可以快速缩小地图检索范围。

S800：根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

具体地，检索到视觉地图范围后，根据目标设备采集的图像在视觉地图范围进行视觉重定位，可以得到目标设备的准确坐标。

本实施例实现了一种基于地球空间网格编码+粗定位+视觉匹配的大空间视觉地图剖分与快速检索及定位的方法。

本实施例通过大视觉地图剖分和检索进行定位，不需要进行大量的点云计算和处理，可以有效降低运算量和计算开销，进而提高重定位的实时性，且本实施例无需依赖复杂的特征匹配和检索计算，减少了对存储空间的占用，提高了视觉定位的适用范围。

本实施例基于地球空间网格编码实现了对全球范围内的视觉地图进行剖分编码，且可以获得不同尺度大小的网格地图。另外，视觉地图编码采用经纬度坐标的方式生成，因此检索时省去了繁琐的搜索查询过程，可直接根据目标设备的粗定位坐标计算出目标设备在视觉地图的目标网格编码，极大加快了地图检索的速度，并可根据定位经度实现不同尺度的网格地图的检索，提高了的大空间视觉地图的检索效率和准确性，且，本实施例的视觉定位计算量大大减少，不会受存储空间和计算能力的限制，另外，根据检索到的视觉地图范围对目标设备进行重定位，可以获取准确的位置信息，也可以进行实时定位，大大提高了视觉定位的实用性和鲁棒性。

在一个实施例中，步骤S200中通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格，包括：

在平面方向上通过不同的第一划分尺度对地球表面空间进行多类多级地图剖分，得到地球表面空间在不同的第一划分尺度上所包含的剖分网格；

在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格；

根据第一划分尺度所包含的剖分网格和第二划分尺度所包含的剖分网格，确定地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格，其中，每个划分尺度包括第一划分尺度和第二划分尺度。

具体地，本实施例先进行平面方向上的剖分，再进行高程方向上的剖分。在平面方向上通过不同的第一划分尺度，对地球表面空间分别进行剖分，得到每个第一划分尺度地球表面空间所包含的剖分网格。

例如，通过第1个第一划分尺度对地球表面空间进行剖分，得到地球表面空间所包含的第一数量的第一剖分网格。

通过第2个第一划分尺度对地球表面空间进行剖分，得到地球表面空间所包含的第二数量的第二剖分网格。

其中，第二次剖分时，可以根据第2个第一划分尺度，在第一次剖分的基础上对第一数量的第一剖分网格进行剖分，得到第二数量的第二剖分网格。这样可以减少重复剖分的次数，减少计算量。

通过第3个第一划分尺度对地球表面空间进行剖分，得到地球表面空间所包含的第三数量的第三剖分网格。

其中，第三次剖分时，可以根据第3个第一划分尺度，在第二次剖分的基础上对第二数量的第二剖分网格进行剖分，得到第三数量的第三剖分网格。这样可以减少重复剖分的次数，减少计算量。

以此类推，可以对地球表面空间进行多个不同的第一划分尺度的剖分，得到地球表面空间在每个第一划分尺度上所包含的剖分网格。其中，不同的第一划分尺度所得到的剖分网格的数量不同，网格的大小也不同。

平面方向剖分完成后，在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格。

根据不同的第二划分尺度所包含的剖分网格，可以确定不同的第一划分尺度所包含的剖分网格所对应的第二划分尺度。

在一个实施例中，在平面方向上通过不同的第一划分尺度对地球表面空间进行多类多级地图剖分，得到地球表面空间在不同的第一划分尺度上所包含的剖分网格，包括：

对地球表面空间进行扩展，得到扩展地球表面空间；

将扩展地球表面空间作为平面方向上的第0级剖分面片，对扩展地球表面空间进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1°剖分面片为止，获取剖分过程中地球表面空间在不同的度划分尺度所包含的度网格；

对每个1°剖分面片分别进行扩展，得到每个1°剖分面片对应的第一扩展后剖分面片；

对每个第一扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1′剖分面片，获取剖分过程中地球表面空间在不同的分划分尺度所包含的分网格；

对每个1′剖分面片分别进行扩展，得到每个1′剖分面片对应的第二扩展后剖分面片；

对第二扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1″剖分面片，获取剖分过程中地球表面空间在不同的秒划分尺度所包含的秒网格。

具体地，图2为本申请实施例中平面方向的扩展示意图；参考图2，例如，可以将180°×360°的地球表面空间扩展为512°×512°，其中，180°为-90°到90°，360°为-180°到180°，512°为-256°到256°。512°×512°的地球表面空间即为扩展地球表面空间。当然也可以扩展为其他尺寸的扩展地球表面空间，本申请对此不做限制。

将扩展地球表面空间作为平面方向上的第0级剖分面片。在一个具体实施例中，可以将扩展地球表面空间的面片中心设置为赤道与本初子午线的交点。

对平面方向上的第0级剖分面片（即，扩展地球表面空间）进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1°剖分面片为止。另外，对于没有实际地理意义的区域，可以不再往下剖分。

其中，在将平面方向上的第0级剖分面片剖分为1°剖分面片的过程中，会利用不同的度划分尺度逐级逐级的剖分，在此过程中，可以得到地球表面空间在每个度划分尺度所包含的度网格。且，在此过程中，最终得到的最小度网格为1°网格，而中间过程中得到的是不同大小的度网格，具体根据所设置的度划分尺度确定。例如，得到的度网格包括0~9级共计10个层级，每个层级包含对应数量的度网格，且，不同层级所包含的度网格的数量和大小均不同。不同层级对应不同的度划分尺度。即，不同层级的度网格是分别通过不同的度划分尺度对扩展地球表面空间进行剖分得到的。

经过上述剖分后最终会将扩展地球表面空间剖分为多个1°剖分面片。

对每个1°剖分面片进行扩展，得到每个1°剖分面片对应的第一扩展后剖分面片。例如，将1°剖分面片（即，60′剖分面片）扩展为64′剖分面片。当然，具体扩展大小根据实际情况设置，本申请对此不做限制。

对每个第一扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1′剖分面片（即，1′大小的网格面片）为止。

其中，在将第一扩展后剖分面片剖分为1′剖分面片的过程中，会利用不同的分划分尺度对每个第一扩展后剖分面片进行逐级逐级的剖分，在此过程中，可以得到地球表面空间在每个分划分尺度所包含的分网格。且，在此过程中，最终得到的最小分网格为1′网格，而中间过程中得到的是不同大小的分网格，具体根据所设置的分划分尺度确定。例如，得到的分网格包括10~15级共计6个层级，每个层级包含对应数量的分网格，且，不同层级所包含的分网格的数量和大小均不同。不同层级对应不同的分划分尺度。即，不同层级的分网格是分别通过不同的分划分尺度对第一扩展后剖分面片进行剖分得到的。

经过上述剖分后最终会将第一扩展后剖分面片剖分为多个1′剖分面片。

对每个1′剖分面片进行扩展，得到每个1′剖分面片对应的第二扩展后剖分面片。例如，将1′剖分面片（即，60″剖分面片）扩展为64″剖分面片。当然，具体扩展大小根据实际情况设置，本申请对此不做限制。

对每个第二扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1″剖分面片（即，1″大小的网格面片）为止。

其中，在将第二扩展后剖分面片剖分为1″剖分面片的过程中，会利用不同的秒划分尺度对每个第二扩展后剖分面片进行逐级逐级的剖分，在此过程中，可以得到地球表面空间在每个秒划分尺度所包含的秒网格。且，在此过程中，最终得到的最小秒网格为1″网格，而中间过程中得到的是不同大小的秒网格，具体根据所设置的秒划分尺度确定。例如，得到的秒网格包括16~21级共计6个层级，每个层级包含对应数量的秒网格，且，不同层级所包含的秒网格的数量和大小均不同。不同层级对应不同的秒划分尺度。即，不同层级的秒网格是分别通过不同的秒划分尺度对第二扩展后剖分面片进行剖分得到的。

上述的度网格、分网格和秒网格均属于剖分网格。

在一个实施例中，进行扩展时的网格扩展方向是根据网格所在位置确定的，其中，每个网格的网格所在位置为东北半球、西北半球、东南半球、西南半球中的一个。

具体地，图3为本申请实施例中分网格扩展方向的示意图；图3示出了在东北半球、西北半球、东南半球、西南半球每个半球的网格扩展方向。参考图3，若网格所在位置为东北半球，则网格扩展方向为图中的向上和向右方向扩展；若网格所在位置为西北半球，则网格扩展方向为图中的向上和向左方向扩展；若网格所在位置为东南半球，则网格扩展方向为图中的向下和向右方向扩展；若网格所在位置为西南半球，则网格扩展方向为图中的向下和向左方扩展。当然，上述的向上、向下、向左和向右是相对扩展前的网格而言的上下左右，具体地，将图3中的虚线网格扩展为实线网格。

当然，图3仅仅是一种示例性说明，本申请对扩展的大小和方向不作限制。

在一个实施例中，在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格，包括：

在高程方向上、以等距离对预设区域范围进行剖分，直到得到8米剖分面片为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的8米划分尺度所包含的8米网格，其中，预设区域范围为距离地球表面空间的大地高为预设高度的区域范围内；

将8米剖分面片作为高程方向上的第0级剖分面片，对8米剖分面片进行等距剖分，直到得到4米剖分面片为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的4米划分尺度所包含的4米网格；

对4米剖分面片进行等距剖分，直到得到2米剖分面为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的2米划分尺度所包含的2米网格。

具体地，可以对大地高为0~8192米的预设区域范围进行剖分，当然本申请对预设区域范围不作限制。

以高程方向上剖分为3类12级，其中8米网格包括0~9级，4米网格为第10级，2米网格为第11级为例：与平面剖分类似，对高程方向首先以等距离剖分，直到得到8米的剖分面为止，形成高程方向的第0级剖分面。然后在8米网格面片，再以等距剖分，形成4米的1级剖分面，最后在4米的1级网格面片或剖分面上，再做一次等距剖分，形成2米的2级剖分面。其中，8米的剖分面包括0~9级共10级。

在平面方向上得到的每个第一划分尺度（例如，度划分尺度、分划分尺度和秒划分尺度）的剖分网格在8米、4米和2米上都有对应。例如，将地球表面空间划分为1″*1″*2米的网格地图，将地球表面空间划分为1″*1″*4米的网格地图，将地球表面空间划分为1″*1″*8米的网格地图；将地球表面空间划分为1′*1′*2米的网格地图，将地球表面空间划分为1′*1′*4米的网格地图，将地球表面空间划分为1′*1′*8米的网格地图；将地球表面空间划分为1°*1°*2米的网格地图，将地球表面空间划分为1°*1°*4米的网格地图，将地球表面空间划分为1°*1°*8米的网格地图，等等。其中，1″*1″*2米的网格地图可以为最小单位的网格地图。

总之，通过不同的划分尺度可以将地球表面空间划分为X°*X°*m米、Y′*Y′*n米和Z″*Z″*q米的不同网格地图。

例如，将地球表面空间在平面方向上分为3类22级，其中，度网格包括0~9级，共10级，分网格包括10~15级，共6级，秒网格包括16~21级，共6级。高程方向上分为3类12级，其中，8米网格包括0~9级，共10级，4米网格为10级，共1级，2米网格为11级，共1级。

则每一级的度网格与每一级的8米网格、每一级的4米网格、每一级的2米网格上均可形成不同的网格地图。例如，0级的度网格与0级的8米网格对应有一个网格地图，0级的度网格与1级的8米网格对应有一个网格地图，0级的度网格与2级的8米网格对应有一个网格地图等等；1级的度网格与0级的8米网格对应有一个网格地图，1级的度网格与1级的8米网格对应有一个网格地图；2级的度网格与1级的8米网格对应有一个网格地图，2级的度网格与10级的4米网格对应有一个网格地图等等。

同理，每一级的分网格与每一级的8米网格、每一级的4米网格、每一级的2米网格上均可形成不同的网格地图。例如，10级的分网格与0级的8米网格对应有一个网格地图，11级的分网格与2级的8米网格对应有一个网格地图，15级的分网格与11级的2米网格对应有一个网格地图等等。

同理，每一级的秒网格与每一级的8米网格、每一级的4米网格、每一级的2米网格上均可形成不同的网格地图。

当然，上述的分类分级仅仅是示例性说明，在实际应用中可以对地球表面空间在平面方向和高程方向任意划分，本申请对此不做限制。

在一个实施例中，步骤S300中根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码，包括：根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，平面网格编码通过以下步骤获取：

将每个剖分网格的网格中心点的经度和纬度分别表示为A°B′C″的形式；

将度分秒对应的十进制数值A、B、C分别转换为三个第一二进制数；

将每个经度对应的三个第一二进制数按照第一预设顺序拼接成第二二进制数；

将每个纬度对应的三个第一二进制数按照第二预设顺序拼接成第三二进制数；

按照第三预设顺序分别对每个剖分网格对应的第二二进制数和第三二进制数进行拼接，得到每个剖分网格对应的第四二进制数；

根据剖分网格的网格中心点的经纬度坐标，确定每个剖分网格在地球表面空间中所处的半球位置；

分别将每个剖分网格的第四二进制数与所处半球位置对应的半球编码进行拼接，得到每个剖分网格在平面方向上的平面网格编码。

具体地，在平面方向上的每个剖分网格在平面方向和高程方向都有对应的划分尺度（即所属层级），且，每个剖分网格在平面方向上只对应一个平面方向上的划分尺度（即只对应平面方向上的一个层级），而在高程方向上则可能对应多个不同的高程方向的划分尺度（即在高程方向上可能对应多个层级），即同一个平面方向上的剖分网格可能位于多个不同的网格地图上。

对于任意一个平面方向上的剖分网格，可以根据该剖分网格在平面方向上的经纬度和剖分网格所在的半球位置，确定该剖分网格在平面方向上的平面网格编码。

更具体地，将剖分网格的网格中心点的经纬度坐标中的经度和纬度分别表示成A°B′C″的形式，即A度B分C秒的形式。

将度、分、秒对应的数值A、B、C分别转换为三个第一二进制数，这三个第一二进制数可以是相同的固定长度，也可以是不同的固定长度，本申请对此不做限制。

例如，将十进制数值A转换为9bit的定长二进制数，将十进制数值B转换为6bit的定长二进制数/>，将十进制数值C转换为6bit的定长二进制数/>。当然，此处仅仅是示例性说明，3个第一二进制数的长度可以根据实际情况设置，本申请对此不做限制。

如果、/>、/>对应经度，则将同一个经度的第一二进制数/>、/>、按照第一预设顺序拼接为固定长度的第二二进制数/>。第二二进制数/>的长度为定长二进制数/>、/>、/>的长度之和。

例如，将十进制数值A转换为9bit的定长二进制数，将十进制数值B转换为6bit的定长二进制数/>，将十进制数值C转换为6bit的定长二进制数/>，则按照度分秒前后顺序可拼接成21bit定长二进制数/>。

如果、/>、/>对应纬度，则将同一个纬度的第一二进制数/>、/>、按照第二预设顺序拼接为固定长度的第三二进制数/>。第三二进制数/>的长度为定长二进制数/>、/>、/>的长度之和。

其中，第一预设顺序可以是度分秒的先后顺序，即 的顺序拼接。当然，也可以是其他先后顺序，例如，秒分度等，本申请对第一预设顺序不作限制。

第二预设顺序可以是度分秒的先后顺序，即 的顺序拼接。当然，也可以是其他先后顺序，例如，秒分度等，本申请对第二预设顺序不作限制。

第一预设顺序和第二预设顺序可以相同也可以不同，本申请对此不作限制。

需要说明的是，经度和纬度对应的第一二进制数、第二二进制数、第三二进制数据均通过上述方式获取。

按照第三预设顺序，将同一个剖分网格经度对应的第二二进制数和纬度对应的第三二进制数/>进行拼接，得到固定长度的第四二进制数F。

第三预设顺序为在前/>在后，或者，第三预设顺序为/>在前/>在后，本申请对此不做限制。

例如，如果和/>均为21bit定长的二进制数/>，则第四二进制数F为42bit定长的二进制数。

平面方向的剖分网格在地球表面空间所处的半球位置可以根据其网格中心点的经纬度坐标确定。其中，每个剖分网格所处的半球位置为东北半球、西北半球、东南半球和西南半球中的一个。

东北半球、西北半球、东南半球和西南半球均有对应的半球编码，例如，分别为G0、G1、G 2和G3。

按照第四预设顺序，将每个剖分网格对应的半球编码与第四二进制数F进行拼接，即可得到每个剖分网格的平面网格编码。其中，第四预设顺序可以为半球编码在前，第四二进制数F在后的顺序。当然，第四预设顺序也可以是其他顺序，例如，第四二进制数F在前，半球编码在后的顺序等，本申请对此不做限制。

本实施例根据平面方向的剖分网格的网格中心点的经纬度和所处半球，可以精准的确定每个剖分网格唯一的平面网格编码，保证了剖分网格的平面网格编码的唯一性，也可以有效避免重复编码。

在一个实施例中，根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同层级划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码，包括：根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同层级划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，高程网格编码通过以下步骤获取：

在高程方向上，将剖分网格的网格中心点的大地高以2为底取对数，将取对数后的十进制结果转换为二进制数，将转换得到的二进制数作为高程方向的高程网格编码。

具体地，高程方向上网格编码，首先将任意一个剖分网格的网格中心点的大地高H以2为底取对数，即m=log2（H）。然后将十进制结果m转换为二进制数，二进制数/>即为该剖分网格在高程方向的高程网格编码。

不同的剖分网格对应的大地高H可能相同，因此，可能存在多个剖分网格的高程网格编码相同。但是，剖分网格的平面网格编码是唯一的，因此，剖分网格的平面网格编码+高程网格编码也是唯一的。

本实施例通过剖分网格的大地高，可以快捷地获取剖分网格的高程网格编码。

另外，任意一个剖分网格的网格编码包含了平面网格编码和高程网格编码。可以将平面网格编码和高程网格编码按照平面网格编码在前、高程网格编码在后，或者，按照高程网格编码在前、平面网格编码在后的顺序进行拼接，得到每个剖分网格的统一网格编码。

上述步骤S600中将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码，可以通过上述的平面网格编码和高程网格编码的获取步骤得到目标设备的目标平面网格编码和目标高程网格编码。其中，粗略定位坐标包括平面的经纬度坐标和目标设备的大地高。

本申请提供了一种大空间视觉地图剖分和快速检索的定位方法，利用地球空间网格编码实现地图的网格化剖分，视觉重定位时，通过粗定位坐标，快速缩小地图检索范围，采用视觉特征匹配的方式实现视觉重定位，可以获得准确的定位坐标。

参考图4，本申请还提供了一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位装置，该装置包括：

投影模块100，用于将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

剖分模块200，用于通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

网格编码模块300，用于根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

视觉地图获取模块400，用于获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

粗定位模块500，用于获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

转换模块600，用于将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

检索模块700，用于根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

重定位模块800，用于根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

本实施例基于地球空间网格编码实现了对全球范围内的视觉地图进行剖分编码，且可以获得不同尺度大小的网格地图。另外，视觉地图编码采用经纬度坐标的方式生成，因此检索时省去了繁琐的搜索查询过程，可直接根据目标设备的粗定位坐标计算出目标设备在视觉地图的目标网格编码，极大加快了地图检索的速度，并可根据定位经度实现不同尺度的网格地图的检索，提高了的大空间视觉地图的检索效率和准确性，且，本实施例的视觉定位计算量大大减少，不会受存储空间和计算能力的限制，另外，根据检索到的视觉地图范围对目标设备进行重定位，可以获取准确的位置信息，也可以进行实时定位，大大提高了视觉定位的实用性和鲁棒性。

在一个实施例中，剖分模块200包括：

平面剖分模块，用于在平面方向上通过不同的第一划分尺度对地球表面空间进行多类多级地图剖分，得到地球表面空间在不同的第一划分尺度上所包含的剖分网格；

高程剖分模块，用于在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格；

网格地图确定模块，用于根据第一划分尺度所包含的剖分网格和第二划分尺度所包含的剖分网格，确定地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格，其中，每个划分尺度包括第一划分尺度和第二划分尺度。

在一个实施例中，平面剖分模块包括：

第一扩展模块，用于对地球表面空间进行扩展，得到扩展地球表面空间；

第一平面剖分模块，用于将扩展地球表面空间作为平面方向上的第0级剖分面片，对扩展地球表面空间进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1°剖分面片为止，获取剖分过程中地球表面空间在不同的度划分尺度所包含的度网格；

第二扩展模块，用于对每个1°剖分面片分别进行扩展，得到每个1°剖分面片对应的第一扩展后剖分面片；

第二平面剖分模块，用于对每个第一扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1′剖分面片，获取剖分过程中地球表面空间在不同的分划分尺度所包含的分网格；

第三扩展模块，用于对每个1′剖分面片进行扩展，得到每个1′剖分面片对应的第二扩展后剖分面片；

第三平面剖分模块，用于对每个第二扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1″剖分面片，获取剖分过程中地球表面空间在不同的秒划分尺度所包含的秒网格。

在一个实施例中，高程剖分模块包括：

第一高程剖分模块，用于在高程方向上、以等距离对预设区域范围进行剖分，直到得到8米剖分面片为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的8米划分尺度所包含的8米网格，其中，预设区域范围为距离地球表面空间的大地高为预设高度的区域范围内；

第二高程剖分模块，用于将8米剖分面片作为高程方向上的第0级剖分面片，对8米剖分面片进行等距剖分，直到得到4米剖分面片为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的4米划分尺度所包含的4米网格；

第三高程剖分模块，用于对4米剖分面片进行等距剖分，直到得到2米剖分面为止，获取剖分过程中预设区域范围在不同的2米划分尺度所包含的2米网格。

在一个实施例中，网格编码模块300，具体用于根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，网格编码模块300包括：平面编码模块，

平面编码模块包括：

第一转换模块，用于将每个剖分网格的网格中心点的经度和纬度分别表示为A°B′C″的形式；

第二转换模块，用于将度分秒对应的十进制数值A、B、C分别转换为三个第一二进制数；

第一拼接模块，用于将每个经度对应的三个第一二进制数按照第一预设顺序拼接成第二二进制数；

第二拼接模块，用于将每个纬度对应的三个第一二进制数按照第二预设顺序拼接成第三二进制数；

第三拼接模块，用于按照第三预设顺序分别对每个剖分网格对应的第二二进制数和第三二进制数进行拼接，得到每个剖分网格对应的第四二进制数；

位置确定模块，用于根据剖分网格的网格中心点的经纬度坐标，确定每个剖分网格在地球表面空间中所处的半球位置；

第四拼接模块，用于分别将每个剖分网格的第四二进制数与所处半球位置对应的半球编码进行拼接，得到每个剖分网格在平面方向上的平面网格编码。

在一个实施例中，网格编码模块300，具体用于根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，网格编码模块300包括：

高程编码模块，用于在高程方向上，将剖分网格的网格中心点的大地高以2为底取对数，将取对数后的十进制结果转换为二进制数，将转换得到的二进制数作为高程方向的高程网格编码。

在一个实施例中，进行扩展时的网格扩展方向是根据网格所在位置确定的，其中，每个网格的网格所在位置为东北半球、西北半球、东南半球、西南半球中的一个。

图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器。如图5所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述方法实施例中的各个步骤。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述方法实施例中的各个步骤。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将网格地图应用于视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将粗略定位坐标转换为网格编码，得到目标设备的目标网格编码；

根据目标设备的定位精度值和目标网格编码，在视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定目标设备的视觉地图范围，其中，视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据目标设备采集的图像在视觉地图范围对目标设备进行视觉重定位，得到目标设备的准确坐标。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

通过对所述地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到所述地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

获取大空间的视觉地图，将所述网格地图应用于所述视觉地图；

获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

将所述粗略定位坐标转换为网格编码，得到所述目标设备的目标网格编码；

根据所述目标设备的定位精度值和目标网格编码，在所述视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定所述目标设备的视觉地图范围，其中，所述视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含所述目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到所述地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格，包括：

在平面方向上通过不同的第一划分尺度对所述地球表面空间进行多类多级地图剖分，得到所述地球表面空间在不同的第一划分尺度上所包含的剖分网格；

在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离所述地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到所述预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格；

根据所述第一划分尺度所包含的剖分网格和第二划分尺度所包含的剖分网格，确定所述地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格，其中，每个划分尺度包括第一划分尺度和第二划分尺度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在平面方向上通过不同的第一划分尺度对所述地球表面空间进行多类多级地图剖分，得到所述地球表面空间在不同的第一划分尺度上所包含的剖分网格，包括：

对所述地球表面空间进行扩展，得到扩展地球表面空间；

将所述扩展地球表面空间作为平面方向上的第0级剖分面片，对所述扩展地球表面空间进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1°剖分面片为止，获取剖分过程中所述地球表面空间在不同的度划分尺度所包含的度网格；

对每个所述1°剖分面片分别进行扩展，得到每个所述1°剖分面片对应的第一扩展后剖分面片；

对每个所述第一扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1′剖分面片，获取剖分过程中所述地球表面空间在不同的分划分尺度所包含的分网格；

对每个所述1′剖分面片进行扩展，得到每个所述1′剖分面片对应的第二扩展后剖分面片；

对每个所述第二扩展后剖分面片分别进行等经差、等纬差递归四叉剖分，直到得到1″剖分面片，获取剖分过程中所述地球表面空间在不同的秒划分尺度所包含的秒网格。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述在高程方向上通过不同的第二划分尺度对距离所述地球表面空间预设高度的预设区域范围进行多类多级地图剖分，得到所述预设区域范围在不同的第二划分尺度上所包含的剖分网格，包括：

在高程方向上、以等距离对预设区域范围进行剖分，直到得到8米剖分面片为止，获取剖分过程中所述预设区域范围在不同的8米划分尺度所包含的8米网格，其中，所述预设区域范围为距离所述地球表面空间的大地高为预设高度的区域范围内；

将所述8米剖分面片作为高程方向上的第0级剖分面片，对所述8米剖分面片进行等距剖分，直到得到4米剖分面片为止，获取剖分过程中所述预设区域范围在不同的4米划分尺度所包含的4米网格；

对所述4米剖分面片进行等距剖分，直到得到2米剖分面为止，获取剖分过程中所述预设区域范围在不同的2米划分尺度所包含的2米网格。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码，包括：根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，所述平面网格编码通过以下步骤获取：

将每个剖分网格的网格中心点的经度和纬度分别表示为A°B′C″的形式；

将度分秒对应的十进制数值A、B、C分别转换为三个第一二进制数；

将每个经度对应的三个第一二进制数按照第一预设顺序拼接成第二二进制数；

将每个纬度对应的三个第一二进制数按照第二预设顺序拼接成第三二进制数；

按照第三预设顺序分别对每个剖分网格对应的所述第二二进制数和第三二进制数进行拼接，得到每个剖分网格对应的第四二进制数；

根据剖分网格的网格中心点的经纬度坐标，确定每个剖分网格在地球表面空间中所处的半球位置；

分别将每个剖分网格的所述第四二进制数与所处半球位置对应的半球编码进行拼接，得到每个剖分网格在平面方向上的平面网格编码。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码，包括：根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格在平面方向上的平面网格编码和高程方向上的高程网格编码；

其中，所述高程网格编码通过以下步骤获取：

在高程方向上，将剖分网格的网格中心点的大地高以2为底取对数，将取对数后的十进制结果转换为二进制数，将转换得到的二进制数作为高程方向的高程网格编码。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进行扩展时的网格扩展方向是根据网格所在位置确定的，其中，每个网格的网格所在位置为东北半球、西北半球、东南半球、西南半球中的一个。

8.一种基于大空间视觉地图剖分与快速检索的定位装置，其特征在于，所述装置包括：

投影模块，用于将地球球体通过高斯投影变换成平面的地球表面空间；

剖分模块，用于通过对所述地球表面空间进行平面方向和高程方向上的多尺度地图剖分，得到所述地球表面空间在不同划分尺度上所对应的网格地图及网格地图所包含的剖分网格；

网格编码模块，用于根据所述地球表面空间中剖分网格所对应的划分尺度和网格中心点的经纬度坐标，确定不同划分尺度下所包含的剖分网格的网格编码；

视觉地图获取模块，用于获取大空间的视觉地图，将所述网格地图应用于所述视觉地图；

粗定位模块，用于获取目标设备的粗略定位坐标以及定位精度值；

转换模块，用于将所述粗略定位坐标转换为网格编码，得到所述目标设备的目标网格编码；

检索模块，用于根据所述目标设备的定位精度值和目标网格编码，在所述视觉地图对应的不同划分尺度的网格地图中确定所述目标设备的视觉地图范围，其中，所述视觉地图范围为在目标划分尺度所对应的目标网格地图中包含所述目标设备对应的目标网格在内的网格区间；

重定位模块，用于根据所述目标设备采集的图像在所述视觉地图范围对所述目标设备进行视觉重定位，得到所述目标设备的准确坐标。

9.一种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，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。