TW201237370A

TW201237370A - Camera-based position location and navigation based on image processing

Info

Publication number: TW201237370A
Application number: TW101100973A
Authority: TW
Inventors: Lionel J Garin; Ayman Fawzy Naguib; Charles A Bergan
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2012-09-16
Also published as: JP2017223664A; JP2014508284A; KR101524395B1; CN103282793B; KR20130116923A; US20120176491A1; EP2663876B1; EP2663876A1; US9341720B2; CN103282793A; WO2012096877A1

Description

201237370 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明大體而言係關於用於基於影像處理之以照相機為基礎之導航的裝置及方法。更特定言之，本發明係關於基於影像處理及特徵解譯之用於其中衛星接收不可用、受限或不存在的室内及都市環境之以照相機為基礎的行人導航。本申請案主張2011年1月11曰申請之題為「基於影像處理的導航（Navigation based on image processing)」之美國臨時申請案61/43 1,742(代理人案號090498P1)的優先權及權益，該案之全部内容以引用的方式併入本文中。本申請案亦主張2011年6月30日申請之題為「以照相機為基礎的定位位置及基於影像處理的導航（Camera-based position location and navigation based on image processing)」之美國申請案13/173,984(代理人案號90498)的優先權及權益，該案之全部内容以引用的方式併入本文中。【先前技術】許多個人導航器件（PND)包括全球導航衛星系統 (GNSS)，其接收GNSS信號且提供室外導航。當GNSS信號被部分地阻斷時，諸如在都市環境中，所判定之位置估計惡化。當GNSS信號可用但不足時，PND可用一或多種以地面為基礎之定位方法來補充以GNSS為基礎之位置估計。當GNSS信號完全被阻斷時，諸如在室内時，PND不具 161541.doc 201237370 有GNSS信來計算位置估計。& 了補冑微弱或被阻斷之 GNSS信號，PND可使用多種以地面為基礎之定位方法來計算位置估計。或者，PND可僅基於一以地面為基礎之定位方法而實施位置估計。一種此類以地面為基礎之定位方法使用以蜂巢為基礎之位置定位技術。遺憾地，以蜂巢為基礎之技術常常導致位置定位具有低解析度及不可接受之尚不確定性程度。另一種此類以地面為基礎之定位方法為慣性導航系統 (INS)其了使用航位推算來形成一位置估計❶航位推算使用慣性感測器量測來累計移動。慣性感測器（諸如， MEMS加速計及/或MEMS陀螺儀）積分且累計移動以判定移動之步長。亦即’自航位推算而得出之位置估計係基於位置之所判定之遞增改變加上一先前位置估計。每新位置估计亦累計來自當前慣性量測之位置誤差與來自過去之位置估計的誤差。每一慣性感測器量測可包括 3%至5%之誤差，且每次加總此誤差以形成一新位置估計時’該誤差累計，因此所估計之位置可能迅速脫離實際位置。若不使用誤差限制機㈣，則位置估計將隨著時間而漂移。此等定位方法將得益於週期性重新對準或重新校準。 ▲舉例而言，當離開—開放室外區域及進人—室内區域或高樓林立區域時，航位推算可為必要的。當位於室内或高樓林立區域中時，以衛星為基礎之導航可能不再可能，= 為GNSS信號完全或部分地被阻斷。在此時間段期間，一行動器件可使用慣性感測器量測及航位推算來計算一位置 161541.doc 201237370 估計。在一些狀況下，一行動器件包括一磁力儀（3D羅盤）以改良航位推算準確性。可藉由測定位（localize)自一存取點（AP)之傳輸來改良航位推算。舉例而言’一行動器件可使用一已知WIFI基地台之地點來判定該行動器件之位置。必須藉由使用預先繪圖 (a priori mapping)、三角測量、信號強度及/或往返延遲計算來判定此等地點。此等無線電技術可能難以模型化，且可能需要在建築物内之大量取樣位置上進行廣泛校準及量測（例如，可能在每平方公尺内至少進行一次量測以繪製建築物的地圖），且可能仍引起低精確度或低解析度之位置估計。因此，需要一種用於位置估計之改良方法。【發明内容】揭示一種用於判定一行動器件之一位置且用於基於一或多個影像而重新校準一航位推算系統的裝置及方法。根據一些態樣，揭示一種用於校準一包含一照相機之行動器件中之航位推算導航的方法，該方法包含：提供一初始位置；偵測一SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的一第一向量Vl ;判定相對於該參考點之一 sas姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量;基於該第·向4Vl、該SAS姿態及該第二向量％而計算2該行動器件之-第三向量V3 ;及基於該第三向量V〗而重新校準該行動器件之一當前位置。根據-些態樣’揭示—種行動器件，其包含—照相機及 -航位推算導銳系、统’該行動器件包含：用於提供一初始 I61541.doc 201237370 位置之構件；用於偵測一SAS(自定定該SAS與一參考點之間的一第一向件；用於判定相對於該參考點之— SAS姿態的構件二，：用於判第一向二於該W之一第二向量A的構件，·用於基於該 1、該Μ姿態及該第二向量W計算該行動器件之-第三向量％的構件；及用於基於該第三向量V 新校準該行動器件之一當前位置的構件。 3 根據一些態樣’揭示-種行動器件，其包含一處理器及 -記憶體，其中該記憶體包括用以執行以下操作之軟體指令··提供-初始位置測一 SAS(自定址源）；判定該 SAS與-參考點之間的一第一向量％;判定相對於該參考點之-SAS姿態；判定該行動器件之相對於該sas之—第二向量％;基於該第一向量¥1、該SAS姿態及該第二向量 V2而計算該行動器件之一第三向量％;及基於該第三向量 V3而重新校準該行動器件之一當前位置。根據一些態樣，揭示一種電腦可讀儲存媒體，其包括儲存於其上以用於一行動器件之程式碼，該程式碼包含用以執行以下操作之程式碼：提供一初始位置；偵測一SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的一第一向量Vi ;判定相對於該參考點之一 SAS姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2;基於該第一向量¥丨、該SAS姿態及該第二向量％而計算該行動器件之一第三向量v3;及基於該第二向量V3而重新校準該行動器件之一當前位置。根據一些態樣，揭示一種用於判定一包含一照相機之行 161541.doc -6 · 201237370 動器件之—位置的方法，該方法包含：制-sAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的—第一向量νι ;判定相對於該參考點之一 SAS姿態；判定該行㈣件之相對於 S 之第一向量V2，基於該第一向量VI、該s AS姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之一第三向量V3 ; ^ 基於該第三向量V3而計算該行動器件之一當前位置。 —根據些態樣，揭示一種包含一照相機之行動器件，該行動器件包含：用於偵測- SAS(自定址源)之構件；用於判定該SAS與一參考點之間的一第一向量VI之構件；用於句定相對於該參考點之一 SAS姿態的構件；用於判定該行、°。件之相對於該SAS之一第二向量V2的構件丨及用於基於該第一向量V1、該SAS姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之一第三向量V3的構件。根據一些態樣，揭示一種行動器件，其包含一處理器及 -記憶體’其中該記憶體包括用以執行以下操作之軟體指 ▽.偵測一 SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的第—向量v 1 ;判定相對於該參考點之一 s AS姿態·，判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2 ;及基於該第向里VI、該SAS姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之一第三向量V3。根據一些態樣，揭示一種電腦可讀儲存媒體，其包括儲存於其上以用於一行動器件之程式碼，該程式碼包含用以執行以下操作之程式碼：偵測一 SAS(自定址源）；判定該 SAS與一參考點之間的—第一向量yl ;判定相對於該參考 16154l.doc 201237370 點之一 SAS姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2;及基於該第一向量vi、該sas姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之一第三向量V3。應理解，對於熟習此項技術者而言，自以下實施方式，其他態樣將變得易於顯而易見，在實施方式中藉由說明展示並描述各種態樣。應將圖式及實施方式在性質上看作說明性而非限制性的。【實施方式】參看諸圖，將僅藉由實例描述本發明之實施例。以下結合隨附圖式闡述之實施方式意欲作為本發明之各種態樣的描述，且並不意欲表示可實踐本發明之僅有態樣。本發明中描述之每一態樣僅作為本發明之實例或說明來提供，且不應被必定解釋為比其他態樣較佳或有利。該實施方式包括為了提供對本發明之澈底理解之目的之具體細節。然而，對熟習此項技術者而言將顯而易見，可在無此等具體細節之情況下實踐本發明。在一些個例中，按方塊圖形式展示熟知結構及器件以便避免使本發明之概念模糊不清。可僅為了方便及清晰起見使用縮寫詞及其他描述性術語，且其並不意欲限制本發明之範疇。用以判定本文中所描述之估計位置的位置判定技術可結合各種無線通信網路而實施，該等無線通信網路諸如無線廣域網路（WWAN)、無線區.域網路（WLAN)、無線個人區域網路（WPAN)，等等。術語「網路」及「系統」常常可互換使用。WWAN可為分碼多重存取（CDMA)網路、分時 161541.doc 201237370 多重存取（TDMA)網路、分頻多重存取（FDMA)網路、正交分頻多重存取（OFDMA)網路、單載波分頻多重存取（SC-FDMA)網路、長期演進（LTE)網路，等等。 CDMA網路可實施一或多個無線電存取技術（RAT)，諸如 cdma2000、寬頻帶CDMA(W-CDMA)等。Cdma2000包括 IS-95、IS-2000及IS-856標準。TDMA網路可藉由全球行動通信系統（GSM)系統、數位進階行動電話系統（D-AMPS)或某一其他無線電存取技術（RAT)實施。在來自名為「第三代合作夥伴計劃」（3GPP)之協會的文獻中描述了 GSM、W-CDMA及LTE標準。在來自名為「第三代合作夥伴計劃2」 (3GPP2)之協會的文獻中描述了 cdma2000標準。3GPP及 3GPP2文獻係公開可得的。WLAN可藉由IEEE 802.llx標準來實施。WPAN可藉由藍芽、IEEE 802.15X或其他標準來實施。該等技術亦可結合WWAN、WLAN及/或WPAN之任何組合來實施。衛星定位系統（SPS)通常包括傳輸器之系統，該等傳輸器經定位以使得實體能夠判定其在地球上或地球上方之地點’且係至少部分地基於自該等傳輸器接收到之信號。此傳輸器通常傳輸一以具有一設定數目之碼片之重複偽隨機雜訊（PN)碼標記的信號，且可位於以地面為基礎之控制台、使用者設備及/或太空載具上。在一特定實例中，此等傳輸器可位於繞地球軌道運行之衛星載具（SV)上。舉例而言’在諸如全球定位系統（GPS)、Galileo、GLONASS或 Compass之全球導航衛星系統（GNSS)之群集中的SV可傳輸 161541.doc 201237370 一以一 PN碼標記之信號，該PN碼可區別於由該群集中之其他SV傳輸之PN碼（例如，使用具有不同相位之pN碼，如在GPS中針對每一衛星使用不同！^碼，或如在gl〇nass 中在不同頻率上使用相同碼）。根據特定態樣，本文中所呈現之技術不限於針對SPS之全球系統（例如，GNSS)。舉例而言，本文中所提供之技術可應用於或以其他方式經賦月&用於各種區域系統（例如，日本上空之準天頂衛星系統 (QZSS)、印度上空之印度區域導航衛星系統（IRNSS)、中國上空之北斗（Beidou)，等）中’及/或可關聯於或以其他方式經賦能用於一或多個全球及/或區域導航衛星系統之各種增強系統（例如’星基增強系統（SBAS))中。藉由實例但非限制’一 SBAS系統可包括一或多個增強系統，該一或多個增強系統提供完整性資訊、差異校正等（例如，廣域增強系統（WAAS)、歐洲地球同步衛星導航覆蓋服務 (EGNOS)、多功能衛星增強系統（MSAS)、GPS輔助Geo增強導航或GPS及Geo增強導航系統（GAGAN)，及/或其類似者）。因此，如本文中所使用，SPS或GPS可包括一或多個全球及/或區域導航衛星系統及/或增強系統之任何組合，且SPS彳§號可包括SPS、類SPS及/或與此種一或多個SPS相關聯之其他信號。如本文中所使用’一行動器件指代一器件，諸如行動台 (MS)、使用者設備（UE)、蜂巢式電話或其他無線通信器件、個人通信系統（PCS)器件、個人導航器件（PND) '個人資訊管理器（PIM)、個人數位助理（PDA)、膝上型電腦或能 16154I.doc •10· 201237370 夠接收無線通信及/或導航信號之其他合適行動台。術語「行動器件」亦意欲包括諸如藉由短距離無線、紅外線' 有線連接或其他連接而與個人導航器件（pND)通信之器件，無論衛星信號接收、輔助資料接收及/或位置相關處理發生在行動时處抑或發生在遠端^又，行動器件包括能夠經由網際網路、wiFi或其他網路而與舰器通信之全 4器件，包括無線通信器件、電腦、膝上型電腦等，且無論衛星信號接收、輔助資料接收及/或位置相關處理發生在行動器件處、舰器4，抑或與網路相關聯之另一器件處。上述各物之任何可操作組合亦被視為一行動器件。根據本發明’―行動器件使用自-參考點至-自定址源之第矛多位、該自疋址源相對於一區域參考系統之一姿態，及一行動器件與該自枝源之間的—第二移位來計算其具有高精確度及高解析度之位置估計且重新對準其航位推算參數。該第二移位係自一影像而判定，該影像可藉由 =一照相機（諸如，手機照相機）而獲取或擷取。或者，該影像可藉由-立體照相機或藉由—視訊攝影機而獲取或榻取。以此方式，藉由大量取樣位置來對一建築繪圖可能不必要。行動器件使用慣性感測器來判定步長及方向。或者，斗動器件識別一第一影傻φ夕兩袖+ v像肀之兩個或兩個以上特徵，接著4 第一影像中識別此算特微以# _ J此寻符儂以追蹤母一特徵自該第一影名至該第二影像之移動。可使一

m 自我疋位及繪圖（SLAM 技術來判定步長及方向。哎者，及者了使用一磁力儀來判定> 16154I.doc -11 · 201237370 向，且可使用一 SLAM技術來判定步&。可使用連續成對影像來識別並追縱跨越所摘取之複數個影像中之多者的複數個特徵或地標。以此方式，該行動器件可識別其相對於地標及參考位置之位置。圖1呈現隨附說明之圖例》第一圖示表示一行動器件1〇〇之實際或真實位置，其可為一初始位置1〇或中間位置^至 14 ^第二圖示表示一行動器件1〇〇之初始位置估計2〇。第三圖示表示一基於航位推算之位置估計3〇至34。第四圖示表不一計算位置40。第五圖示表示一加權位置估計％。第六圖示表示一重新校準之位置6〇β第七圖示表示一 sas 7〇(自定址源）》第八圖示表示一參考8〇。圖2說明自航位推算或其他慣性感測器及以影像為基礎之位置估計技術而得出之位.置估計所固有的漂移及無限制誤差。在所展不之情境中，一行動器件1〇〇自一初始時間處之一初始位置10起，在一第一時間處行進至一第一中間位置11，在一第二時間處行進至一第二中間位置12，且在一第三時間處行進至一第三中間位置13。將一初始位置估計20用作-基本位p可基於GNSS信號或其他絕對定位技術來判定此初始位置估計20。或者，該初始位置估計2〇可經設定至一相對參考地點（例如，任意參考系統（〇, 〇, 〇) 之原點處）’且稍後藉由在一建築物或區域參考系統中自一稍後判定之位置估計回溯而判定。或者，可基於處理 SAS 70之一影像而設定該初始位置估計2〇。在遞增時間處，行動器件100可使用一航位推算技術來 161541.doc •12· 201237370 判定1始時間處之—初始位置估計3G、第—時間處之一第-位置估計31、第二時間處之一第二位置估計32，及第三時間處之-第三位置估計…如早先所描述，誤差隨著每-遞增位置估計而累計，其導致隨後位置估計有可能漂移遠離行動器件之實際位置。本發明之實施例將光源用於以影像為基礎之定位，以重新校準航位推算技教自隨後位置估計移除此累計誤差。圖3展示根據本發明之一些實施例之建築物樓層平面圖，其具有相對於-參考8〇而定位之若干自定址源（sas 71、SAS 72、SAS 73及_ 74)β參考8〇可自身為一自定址源，或與自疋址源設在同一位置。參考8〇提供一參考點及參考疋向，可按該參考點及參考定向來配置該等自定址源。參考80之一便利地點可為一建築物之一地平面角落，且可與該建築物之直角邊緣或主方向對準並定向。一自定址源（SAS 71、SAS 72、SAS 73及_ 74)之一便利地點可附接至一外部牆壁或内部牆壁，例如，走廊之末端處（SAS 71)、走廊之父又處（SAS 72)、靠近一内部門口（SAS 73)或靠近一外部入口（SAS 74)。圖4至圖6展示根據本發明之一些實施例之源的實例。在圖4中，一 SAS 70為三維結構，且利用一由三個發光二極體（LED)形成之視差（當自不同方位角及仰角檢視時）。視差為當自不同視線檢視時在LED之相對及視位置中的一視移位或視差別。SAS 70包括在一第一平面78中之一第一 LED 75及一第二LED 76，及在一第二平面79中之一 161541.doc -13- 201237370 第三LED 77。第二平面79經展示為平行於第一平面78,且相對於第一平面78偏離一距離d。當投影至Y-Z平面時，第一 LED 75與第二LED 76之間的水平距離為距離d，且第二 LED 76與第三LED 77之間的水平距離亦為距離d。當投影至X-Y平面時，第一 LED 75與第二LED 76之間的垂直距離再次為距離d，且第二LED 76與第三LED 77之間的距離亦為距離d。當沿著一垂直於第二LED 76之假想軸線自一遠點檢視該 SAS 70時，第一 LED 75、第二LED 76及第三LED 77看起來為沿著一垂直線以長度d之增量均勻地間隔之光源。若在此遠點上方之一位置處檢視，則第一 LED 75、第二LED 76及第三LED 77再一次看起來沿著一直線，但第三LED 77看起來與第二LED 76間隔一大於d之距離。若在此遠點下方之一位置處檢視，則第一 LED 75、第二LED 76及第三LED 77再一次看起來在一直線上，但第三LED 77看起來與第二LED 76間隔一小於d之距離。若在此遠點右方之一位置處檢視，則第一 LED 75位於第二LED 76之正下方，但第三LED 77移位至形成於第一 LED 75與第二LED 76之間的垂直線之右方，但沿著垂直軸線之間隔保持恆定。另外，該等LED中之一或多者可經調變以發射該SAS 70 相對於一參考80之位置及/或該SAS 70相對於該參考80之定向的一姿態。該SAS 70之姿態指示該SAS 70如何相對於另一參考系統之定向而定向。或者，該等LED中之一或多 161541.doc -14· 201237370 者可經調變以發射一至此資訊之連結。舉例而言，Sas 70 可藉由自該等LED中之一或多者閃爍文數字資訊而編碼此資訊。圖5展示一SAS 70(雖然其可能並非自定址源），其為二維黑色矩形，邊具有預定長度L及預定寬度w。此SAS 7〇可印刷於一張紙上，接著固定至一牆壁。當沿著一垂直於 SAS 70之中心的軸線自一遠點檢視該saS 7〇時，該saS 70 看起來為矩形。當自一位於此遠點之上方或下方的點檢視 s亥SAS 70時，該SAS 70看起來為一具有平行水平邊之梯形。g自一位於此遠點之左方或右方的點檢視該SAS 7〇時，該SAS 70看起來為一具有平行垂直邊之梯形。藉由分析自一當前透視圖形成之每一邊之長度或角，可判定部分第一向量（自SAS 70至行動器件1〇〇之仰角方位角ρ)。若該預定長度L及預定寬度评為已知的，則行動器件1〇〇可判疋一完整第一向量（仰角α、方位角ρ及自SAS 7〇至行動器件100之距離D)。右SAS 70含有經編碣於其中之文數字資訊，則行動器件 100亦可藉由對來自SAS 之資訊進行解碼而判定一第二向量。該文數字資訊可包括該SAS川相對於—參考川之一位置’及該SAS 7G相對於該參考⑽之—定向的—姿態，或至此文數字資訊之-連結。該連結可為-肌或-用以存取關於各種自定址源之資訊的—資料庫或表的索引。若SAS 7〇足夠分離，則可藉由接近性判定SAS 70。又， SAS 70可為門或門框之輪廓，而非如圖5中所展示的印刷 161541.doc -15- 201237370 SAS 70。通常’門或門框具有一標準寬度及高度，其可分別用作預定長度L及預定寬度w。圖6展示一 SAS 70，其為快速回應碼（QR碼）。QR碼為一種形式之二維條碼，其編碼文數字資訊。在該實例中， QR碼提供一 URL連結，行動器件！〇〇使用該URL連結來存取額外資訊。不同於圖4之Sas 70，圖5及圖6之S AS 70不需要電力’其為二維的，且可印刷至一張紙上。圖7呈現根據本發明之一些實施例之自一 3as 70提取之文數子資訊。S AS 70可包括以下各者中之一或多者： (l)SAS 70相對於一參考8〇之位置（例如，距離該參考肋的 (u，v，w)公尺，亦表達為第一向量Vi) ; (2)SAS 7〇相對於一全球參考系統之位置（例如，經度、緯度、仰角 (LLA)) ; (3)SAS 70相對於—區域參考之一定向的姿態（例如’表達為-SAS姿態(ωχ，ωγ，ωζ)或呈一第二旋轉矩陣M2 之形式（4)SAS 70相對於一全球參考系統之姿態；及 (聯S 70之大小或尺寸（例如，長度，或高度為％ cm且寬度為20 cm)。或者，sAS 7〇亦可包括其他自定址資訊。文數字資訊可直接提供此資訊(例如，作為編碼或在-至此資訊之連結（例如’索引或狐）中間接地提供此資訊（此資訊可在一伺服器上）。圖8及圖9說明根據本發明之一此昝〜，， (些實施例之三個維度導航情境，每一維度包括一在並##% θ ^

仳，、硯野内具有一 SAS 動器件100。 K丁圖8展示相對於一全球參考系统之建築物之外部且 161541.doc • 16 - 201237370 包括一參考80(經展示為靠近一建築物之入口）、一 SAS 70(張貼於該建築物之牆壁上）及一行動器件1〇〇(具有指向 SAS 70之照相機110)。在一些實施例中，行動器件1〇〇亦包括一航位推算導航系統。一全球參考系統由{緯度、經度及仰角}界定，且可用以識別相對於地球之空間點。在該全球參考系統中，參考8〇 • 經定位於一表示為（LLAsq)之點處，SAS 70經定位於一表示為（LLAm)之點處，且行動器件1〇〇經表示為定位於 (LLAiqq)處之點。歸因於缺乏充分GNSS或GPS信號涵蓋，設定一建築物内之一特定點的LLA地點可能為困難的。為方便起見，相對於區域參考系統中之參考80表達一點而不使用全球參考系統中之絕對項常常為有利的《舉例而言，一建築物内之一點沿著建築物之牆壁距離一參考點2〇公尺，朝向建築物之内部距離彼牆壁23.5公尺，且在此内部點上方有9公尺，其在一固定至建築物之區域參考系統中可表達為（2〇，23 5, 9) 區域參考糸統（Xlocal，Yiocd，Zlocal}可由參考8〇界定，其中在該區域參考系統之原點（〇, 〇, 〇)處任意地設定 • 該參考8〇。舉例而言，該原點可經設定至建築物之角落， • 其中x軸沿著一第一牆壁，Y軸垂直於該第一牆壁，且2軸在垂直方向上且垂直於前兩個軸。有時，在SAS參考系統中表達一靠近5八!5 7〇之點係有利的。類似地，SAS 70可用以界定一 SAS參考系統Gw， YSAS，ZSAS}，其中在SAS參考系統之原點（〇, 〇, 〇)處任意地 161541.doc •17- 201237370 設定SAS 70之點。舉例而言，該原點可經設定至SAS 7〇之中心，其中X軸沿著SAS 70之水平邊緣，γ轴沿著SAS 7〇之垂直邊緣，且Z轴自SAS 70凸出。在一行動參考系統中表達一靠近行動器件1〇〇之點亦可為有利的。行動器件100可用以界定一行動參考系統 {Xmobile，Ym〇bile’ Zm〇bile}，其中在該行動參考系統之原點 (〇, 〇, 〇)處任意地設定該行動器件100之角落或其他點。舉例而言’將照相機110之中心或行動器件1〇〇之角落設定至原點’其中X軸沿著行動器件100之水平邊緣，Y轴沿著行動器件100之垂直邊緣，且Z軸在照相機之視線中自行動器件100凸出》 SAS 70及行動器件100之位置可表示為相對向量。第一向量界定為自參考80至SAS 70之第一移位，且通常依據區域參考系統來表達》常常自SAS 7〇所保持之資訊判定該第一向量Vi。第二向量V,經界定為自行動器件1〇〇至 SAS 70之第二移位，且通常依據SAS參考系統來表達。自影像處理而導出第二向量A»舉例而言，分析並判定sas 70之幾何形狀，諸如定向及視大小。第三向量％經界定為自參考80至行動器件_之第三移位，且通常依據區域參考系統來表達。自第一向量Vl及第二向量V2計算出第三量 V3。一。可自參考80之位置（全球參考系統中之LLAs〇)及第一向量Vi計算出SAS 70之位置(全球參考系統中之η、。)。可自SAS 70之位置（全球參考系統中ULA7〇)、sas %相對 16I541.doc 201237370 :參考so之姿態’及第二向量％(在SAS參考系統中）而計算出行動器件丨00之位置（全球參考系統中之LLAi〇〇)e 在圖9中，-走廊經展示為具有一行動器件刚，在其照相機之視野令具有一 SAS 70β第一向量％自參考8〇延;申至 70且第一向量V2自行動器件1〇〇延伸至SAS 7〇。為了簡化第二向量v2 ’若不存在呼叫’則行動器件1〇〇可假定行動器件1〇〇處於腰部水平面，1若發生一呼叫而無免持操作，則假定行動器件100處於頭部水平面。圖10至圖12為根據本發明之一些實施例之連結參考系統。圖10中之表概述各種地點相對於各種參考系統之位置。參考80定位於（LLA8Q)處（在全球參考系統中）及（〇, 〇, 〇)處 (在區域參㈣統中）。SAS 7G定位於（lla7。)處（在全球參考系統中）及（U，V，W)處（在區域參考系統中），（〇, 〇, 〇)處 (在SAS參考系統中）。行動器件1〇〇定位於（LLA⑹處（在全球參考系統中）、（ρ，θ，φ)處（在區域參考系統中，以極座標形式）（D，α，β)處（在SAS參考系統中以極座標形式），及（0, 0, 0)處（在行動參考系統中）。在圖U中，在四個不同參考系統中相對於一參考80及-行動器件1GG而展示_SAS 7()。全球參考线由地球界定建$物之定向常常界定-區域參考系統。若-建築

物之牆壁與主方向對進，Bit —r A Π St旱則可自全球參考系統而導出區域參考系統。舉例而t，—第—牆壁與北方對準且由x轴表示’ 一垂直牆壁與西方對準且由Y軸表示，且-表示 161541.doc •19· 201237370 「上」之垂直方向由z軸指示》在區域參考系統中，第-向量％經展示為（〇, 〇, 〇)處之參考80與SAS 70之位置（u，v，w)之間的移位。sAs 7〇相對於區域參考系統之-定向的姿態（ωχ，ωγ，％)由—繞區域參考系統之三個軸的角旋轉表示。該SAS 7〇之姿態指示該 SAS 70如何相對於區域參考系統而定向。行動器件1〇〇亦具有一常常相對於SAS 7〇而非參考8〇而參考之姿態。行動器件100之姿態可類似地用以指示行動器件100如何相對於SAS參考系統而定向，且由三個角旋轉（Μχ，μγ，μζ)指示。在SAS參考系統中，第二向量％為行動器件ι〇〇在⑴^ β)處之位置與SAS 70在(0, 〇, 〇)處之位置之間的向量：當在區域參考系統中表達時，第二向量％經展示為行動器件 ⑽在（Ρ，Θ，cp)處之位置與SAS輝㈤v，w)處之位置之間的向量。在區域參考系統中，第三向量％經展示為（〇, 〇, 〇)處之參考8G與行動器件1QQ在（Ρ，θ，φ)處之位置之間量。圖12係關於各種參考系統之間&角度冑肖。行動器件有4目對於SAS 7G之向，其在上文經指示為行動器件1〇〇之姿態。行動器件1〇〇可使用一第一旋轉矩陣^來將在行動參考系統中表達之定向轉換成一在sas參統中表達之定向。 … 類似地，SAS 70具有一相對於參考8〇之定向，如在上文經扣不為SAS 70之姿態。行動器件1〇〇可使用—第二旋轉 161541 .doc -20- 201237370 矩陣Μ2來將一在SAS參考系統中表達之定向轉換成一在區域參考系統中表達之定向。行動器件100可使用—第三旋轉矩陣Ms來將一在區域參考系統中表達之定向轉換成一在全球參考系統中表達之定向。全球參考系統及區域參考系統可經設置為具有共線的軸線，以使得旋轉矩陣Ms為一 3x3單位矩陣（沿著對角線為 1，所有其他元素為零）或一平凡矩陣（trivial matrix)(單位矩陣之行與列互換）。可使用一自加速計判定之重力向量且使用一自一來自照相機11G之影像判定之行動姿態（μχ，以，k)來初始化第一旋轉矩陣!^^ 可使用SAS姿態（ωχ，ωγ，ωζ)來初始化第二旋轉矩陣μ:。自SAS 70直接判定SAS姿態（〇)χ，〜⑽），或經由一連結 (如上文參看圖7所描述）自SAS 70間接地判定SAS姿態（ωχ， ωΥ’ ωζ)。或者，可藉*SAS 7〇直接或間接地對第二旋轉矩陣M2進行編碼。行動器件100使用旋轉矩陣將來自加速計及陀螺儀之量測值的定向自行動參考系統轉換成區域參考系統或全球參考系統。此等量測值經產生且初始地關於行動參考系統來表4。仃動器件100使用第一旋轉矩陣Μι來將此等量測值亍動參考系統轉換成Sas參考系統。行動器件1 〇〇接著吏用第—灰轉矩陣M2來將SAS參考系統中的該等量測值轉換成區域參考系統。必要時’行動器件100接著使用一旋轉矩陣M3來將區域參考系統中的該等量測值轉換成 161541.doc 21 201237370 全球參考系統。一旦在區域或全球參考系統中表達，即可藉由二重積分而將加速:·}•量測值自線性加速度量測值轉換成線性移位值’且接著累計以提供絕對線性移動。可類似地藉由二重積刀而將陀螺儀量測值自角加速度量測值轉換成角移位值，且接著進行累計。行動器件1 〇〇亦將在§ AS參考系統中表達之位置轉換至區域參考系統。行動器件1〇〇使用影像處理來判定其在 SAS參考系統中之位置。行動器件100之位置由第二向量 V2表不為（D，α，β) ’其中D為SAS 70與行動器件1〇〇之間的距離，且（α，β)表示自SAS 7〇至行動器件1〇〇之角度。基於讀取SAS 70而判定第一向量％，例如藉由存取一词服器中之資料庫以獲得第—向量％。或者，自SAS 7〇直接對第一向量Vi進行解碼。第二向量V2係基於由行動器件100使用一影像進行之影像處理。舉例而言’行動器件1GG自單-影像偵測-SAS 70之相對位置。或者，行動器件100逐個影像地偵測並追蹤自然特徵，以判定第二向量v2。在—些實施例中，偵測特徵包括使用一尺度不變特徵變換（SIFT)。行動器件100使用第一向量Vi及第二向量％自一計算而計算出第三向量V3以形成一計算位置40。舉例而言，第三向量V3等於第一向量Vi與第二向量V2之間的一向量差，或等效地，區域參考系統中自（〇, 〇, 〇)至（D，α，p)之向量。圊13至圖15說明根據本發明之一些實施例之用於判定— 16l541.doc -22- 201237370 行動器件100之一計算位置40的向量計算。在圖13中’展示一行動器件1〇〇之一初始位置1〇及一計算位置40。第一向量乂！表示SAS 70與參考8〇之間的方向及距離。第二向量V2表示SAS 70與行動器件ι〇〇之間的方向及距離。如上文所描述，第二向量V2由行動器件1〇〇執行影像處理而形成。考慮到SAS姿態，自第一向量％與第二向量V2之差（V3=Vi-V2)而計算一第三向量vs。理論上而言，計算位置40等於初始位置1然而，歸因於在估計位置及角度之過程中的不準確性，計算位置4〇可略微不同於初始位置10。在圖14中，一行動器件100將其航位推算過程向該計算位置40重新校準》如上文所描述，第三向量w導致該計算位置40。航位推算重新校準過程將位置估計3〇移動至計算位置40，藉此設定一重新校準之位置6〇。若另—定位方法 (例如，以GPS或影像為基礎之定位）不可用，則此經重新校準之位置60可用於接下來之航位推算步驟。在圖15中，另一航位推算過程將一一加權方法用於重新校

即預期該計算位置4〇位置估計50處）。在大多數情形十，比位置估計30更準確的情形中，賦予該計算位置4〇一較高權重。舉例而言，重新校準之位置6〇等於位置估計3〇乘以 10%加上計算位置40乘以90%。圖16說明根據本發明之一些實施例之—行動器件。 161541.doc •23· 201237370 該行動器件100包括一照相機110、一加速計12〇、一陀螺儀130、一處理器150、§己憶體160及一位置定位器件17〇。此等組件或模組中之每一者耦接至該處理器15〇，該處理器150充當一用於计算之構件或一用於處理之構件。行動器件100亦可包括航位推算導航軟體及用以使用以下各者中之一者或一組合來判定一位置的軟體：⑴使心照相機 110擷取之一 SAS 70之一影像的以影像為基礎之定位；使用來自加速計120、陀螺儀130或其組合之感測器資料的以航位推算為基礎之定位；及（3)使用位置定位器件17〇的以衛星為基礎之位置。照相機110提供影像至處理器150。藉由擷取該等影像，處理器150採取的第一步為偵測該SAS 7〇。亦即，處理器 150處理該等影像以偵測並解譯一 SAS 7〇或其他特徵。加速計120在一本體參考系統（BRS)中提供加速度量測值。該本體參考系統係相對於行動器件1〇〇之本體。陀螺儀130提供在該本體參考系統中的量測值。處理器15〇為陀螺儀130設定並更新一偏移及一縮放因子在一些實施例中，處理器150將感測器量測值自行動器件1〇〇之一定向轉換至一區域參考系統，其用以藉由該偏移及該縮放因子乂來重新杈準陀螺儀130。在一些實施例中，處理器15〇處理一影像以判定行動器件1〇〇相對於SAS 7〇之一定向的姿態。位置定位器件170可包括一 GNSS接收器，該位置定位器件170在一區域參考系統中提供一 GNSS位置。舉例而言，位置定位器件170為一衛星及/或偽衛星接收器（例如，Gps 161541.doc -24. 201237370 接收器），其計算且提供一GPS類型之位置該Gps類型之位置包括-經度及-緯度（LL)，或者，包括一經度、一緯度及一高度（LLA)。在一些實施例中，行動器件100含有加速計12〇抑或陀螺儀13〇,而在其他實施例中，行動器件100含有加速計12〇及陀螺儀130兩者。在一些實施例中，行動器件1〇〇包括— 位置定位器件170，而在其他實施例中，行動器件1〇〇不包括位置定位器件170。記憶體160可經整合至處理器15〇中及/或與處理器15〇分離。記憶體160含有可由處理器15〇執行之本文中所描述之程序及方法的程式碼。處理器15〇將資料儲存至記憶體 160。該資料可包括原始資料，諸如影像、加速度量測值及陀螺儀量測值。該資料亦可包括中間資料，諸如經轉換之量測值、經處理之影像、自一SAS 7〇提取之資訊，及所累計之量測值。基於（1)來自照相機110之影像；可能來自航位推算的一先前位置且基於來自加速計12〇及/或陀螺儀13〇之累計量測值·’或（3)來自位置定位器件17〇之GNSS位置，該處理器150計算一重新校準之位置6〇以用於未來可能之航位推 • 算計算。重新校準之位置60可保持在處理器150内部以供未來處理’可經解譯並顯示給使用者，或可經發送至一外部應用程式以供儲存或處理。圖17至圖21說明根據本發明之一些實施例之用於重新校準一 DR技術的方法。 161541.doc -25· 201237370 在圖17中，展示由一處理器150執行之步驟。在步驟2〇〇處’處理器150初始化一航位推算過程，且設定一初始位置10。該初始位置10可基於一以影像為基礎之位置，一以 GNS S為基礎之位置，或可經設定為一任意參考系統之原點（〇, 〇, 0)。在步驟210處，處理器15〇可使用航位推算來判定一相對於初始位置10之第一經更新位置。使用來自加速計120及/或陀螺儀130之量測值來估計一以航位推算為基礎之位置。通常，當GNSS信號及以影像為基礎之定位不可用時，進行一航位推算位置估計。或者，處理器15〇可使用對一含有SAS 70之影像進行的影像處理來判定一相對於初始位置10之第一經更新位置。下文描述用以使用一影像來判定一以影像為基礎之位置的過程。在步驟220處’照相機11〇棟取一影像。在步驟230處，處理器150接收並處理該影像。在步驟24〇處，處理器15〇试圖债測所處理之影像内的一 Sas 70，藉此充當一用於偵測SAS 70之構件。在步驟250處，若未偵測到一 sas 7〇，則處理經導引以繼續基於航位推算而計算一位置估計。若偵測到一 SAS 70，則處理經導引以找到一以影像為基礎之位置。在步驟260處，該處理器15〇估計相對於行動器件100之與該SAS 7〇之距離及角度，藉此判定第二向量 V2(如上文參看圖8至圖π所描述p在步驟270處，處理器 150對SAS 70進行解碼以判定第一向量％及一 SAS姿態（如上文參看圖7所描述），藉此該處理器15〇充當一用於判定第一向量乂丨之構件’及一用於判定相對於行動器件1〇〇之 161541.doc • 26 - 201237370 SAS姿態的構件。在步驟280處，處理器150執行一向量計算以找到第三向量V3,其基於第一向量乂丨、第二向量V2及 SAS姿態（如上文參看圖11至圖13所描述）而產生一計算位置40。在步驟290處，處理器150藉由該計算位置40來重新校準位置估計30，以形成重新校準之位置60(如上文參看圖14及圖15所描述），藉此處理器150充當一用於基於第三向量V3而重新校準行動器件100之當前位置的構件。在圖18中，展示步驟230之影像處理的一實例。照相機 110擷取一彩色影像（例如，一彩色JPEG格式之影像）。在步驟232處，處理器150執行一彩色至灰階轉換過程以將彩色影像變換成一灰階影像。當偵測並解譯一 SAS 70時，彩色影像含有處理器150不需要之額外資訊。在一些實施例中，照相機110提供一灰階影像而非彩色影像。在步驟234 處，處理器150執行二進位至點陣圖轉換過程以將灰階影像變換成一黑白影像。黑白影像含有足夠資訊供處理器 150偵測並解譯黑白影像内之SAS 70。在圖19中，一流程圖展示SAS 70、行動器件100及伺服器300之間的可能互動。SAS 70定位於行動器件100可見之一地點處。在步驟310處，行動器件100擷取一含有SAS 70 之影像。在此實施例中，藉由一連結（諸如，URL)對SAS 70進行編碼。在步驟320處，處理器150自SAS 70偵測並提取該連結。行動器件100接著將一 SAS資訊請求330發送至一伺服器300。該SAS資訊請求330含有自SAS 70提取之連結。該連結由伺服器300使用以存取一含有SAS 70相對於 161541.doc -27- 201237370 一參考80之地點或位置估計的資料庫。該資料庫亦可包括 SAS 70之位置估計的不確定性。該資料庫亦含有SAS 70相對於區域參考系統之姿態。此處，伺服器300充當一參考資料庫，其基於所提供之連結而提供S AS 70之地點資訊。該資料庫含有預定特徵之一清單，諸如SAS 70之身分 (identities)，及相對於一參考之相應地點及SAS姿態。在一些實施例中，行動器件100輔助提供關於SAS 70之眾包（crowd-source)地點資訊。在將SAS資訊請求330發送至伺服器300之前，行動器件100判定自其自身至SAS 70之一估計移位（上文稱為第二向量V2)。行動器件100將其最後判定之行動地點與自行動器件1〇〇至SAS 70之此移位進行組合，藉此近似出SAS 70之地點。在一些實施例中， SAS 70不包括一地點或一至一地點之索引。在一些狀況下，由SAS 70提供之地點可能不正確。在此等實施例及狀況下，行動器件100進行動作以通知一伺服器其對SAS 70 之估計。行動器件100接著建置SAS資訊請求330，該SAS 資訊請求330將SAS 70之此近似地點併入至SAS資訊請求 330中。行動器件100亦可估計一 SAS姿態，其可包括於 SAS資訊請求330中。行動器件100可在一單獨訊息中發送該SAS 70之該近似地點，及估計SAS姿態（若可用）。接著將SAS 70之一身分及該近似地點發送至伺服器 300。伺服器300可充當一眾包伺服器，或可將SAS 70之該身分及該近似地點轉遞至一眾包伺服器。該眾包伺服器可接著建置一具有若干自定址源（諸如，SAS 70)之資料庫。 161541.doc -28- 201237370 當更多行動器件100報告SAS 70之身分及相應地點以及估 §十SAS姿態時，每一 SAS 70之地點估計及SAS姿態可隨著時間而改良。在眾包伺服器獲得SAS 70之至少一地點估計之後，該眾包飼服器可支援來自不具有導航或地點估計能力之其他行動器件的定位請求。此等不具備導航能力之器件將擷取一含有一 SAS 70之影像，提取一 SAS 70内之資訊，將SAS資訊請求330發送至伺服器300，且在一 SAS資訊回應340中接收該SAS 70之一地點估計。以此方式，伺服器3〇〇由具備導航能力之行動器件更新，但支援來自具備導航能力之行動器件及不具備導航能力之行動器件兩者的定位請求。因此，SAS 70可或可不包括一位置或對一位置之一索引。然而，藉由使用此眾包伺服器，在未來建置了眾包資料庫之後的某一時間進入SAS 70之視野的稍後行動器件可自該眾包伺服器存取SAS 70之位置。以此方式，該稍後的行動器件可僅藉由一照相機及對該眾包伺服器之存取來判定其位置而無需衛星定位信號且無需航位推算。當SAS資訊請求330含有與SAS 70相關之位置資訊時，行動器件100判定此位置資訊。該與SAS 70相關之位置資訊包括一位置估計（及可能的SAS 7〇之一相應不確定性）及一可能的SAS姿態估計’該位置估計係基於行動器件1〇〇之最後位置估計（其可為以GNSS為基礎之位置、以航位推算為基礎之位置，或早先以影像為基礎之位置估計）而判疋。在建置SAS資訊請求330時’一較不複雜且不能夠判 161541.doc -29· 201237370 定SAS 70之位置估計的行動器件ι〇〇可將其自身之地點估計替換成SAS 70之地點估計。SAS資訊請求330可含有一欄位’該欄位指示所提供之地點是否為SAS 70之地點估計或行動器件100之地點估計》伺服器3〇〇可累計由來自若干行動器件100之相應不確定性加權的SAS 70之若干位置估計’以達到或改進資料庫中所含有的每一 SAS 70之位置估計》因而，不需要預先地判定一 SAS 70之地點。替代地，祠服器300可基於SAS資訊請求330訊息内之地點估計而主動地更新其資料庫。回應於SAS資訊請求330訊息，伺服器300發送一 SAS資訊回應340 〇 SAS資訊回應340可含有SAS 70之絕對位置（例如’ SAS 70之LLA) ’或可含有SAS 70關於一已知點之相對位置（例如，相對於一參考8〇之第一向量Vi)。基於自伺服器300及第二向量V2計算所擷取之資訊，行動器件100可判定其位置（如上文所描述）。伺服器3〇〇亦可在SAS資訊回應340或一第二訊息内向行動器件ι〇〇提供關於基於SAS資訊請求330的附近相關點之資訊。舉例而言，若SAS 70在一商場中之一第一商店的窗中，則附近相關點可為與該第一商店相鄰的一第二商店，或可為作為該第一商店的競爭者的一第二商店。在圖20中，展示一用於校準導航（諸如校準航位推算）之程序。在步驟4〇〇處，處理器150判定一初始位置估計以充當一開始點。此開始點可基於GNSS資訊或在一 SAS判定位置上。或者’該初始位置可被任意地設定，且稍後藉由沿 161541.doc •30· 201237370 著航位推算步驟回溯根據一未來判定之位置而判定為一絕對位置。在步驟410處，累計來自一加速計120及/或一陀螺儀之量測值以判定一自該開始點之移位。在步驟42〇處，基於該初始位置及該移位而設定一當前位置之一估計。在步驟430處’一照相機11〇擷取一含有一 sas 70之影像。在步驟440處，處理器15〇自該saS 70提取位置資訊以形成第一向量V!及一 SAS姿態》在步驟45〇處，行動器件ι〇〇判定自行動器件100至該SAS 70之一距離及角度移位，以形成第二向量V2。在步驟460處，處理器15〇組合該第一向量、 SAS姿態及該第二向量％以形成第三向量Vs，藉此判定行動器件1〇〇之一更新位置估計。在步驟47〇處，處理器15〇使用該更新位置估計來校準其最後位置估計。在圖21中，展示估計沿著一自一初始位置1〇至一最終位置14之路線的位置的過程。一行動器件1〇〇開始於一初始位置ίο處，該初始位置10可為一以GNSS*基礎之位置，諸如以GPS為基礎之位置。在一第一時間段期間，行動器件1〇〇自該初始位置1〇移動至-第-中間位置U。在該第一時間段之末端處，處理器150使用航位推算基於該初始位置1〇及來自一或多個慣性感測器之慣性感測器量測值而判定一第一位置估計3 i。在-些實施例中，航位推算自一磁力儀而判定一步長方向，且使用一加速計120判定_步長距離。㈣定一第一位置估計31之動作可使用—同時敎位及繪圖（slam)演 161541.doc •31 - 201237370 算法。然而’由於累計來自加速計12〇及陀螺儀130之量測值所固有的誤差’第一位置估計31不準確地展示第一中間位置11。在一第二時間段期間，行動器件100自該第一中間位置 11移動至一第二中間位置12。在此第二時間段之末端處，處理器150基於來自加速計120及/或陀螺儀Π0之量測值以及該第一中間位置1丨而判定一第二位置估計32。如所展示’位置估計繼續偏離實際位置。在一第三時間段期間，行動器件100自該第二中間位置 12移動至一第三中間位置13。處理器ι5〇偵測一 sas 7〇(如由第二向量V2所展示），且提取一 SAS姿態。在一些實施例中，SAS 70為QR碼、條碼（一維條碼或二維條碼）、文字及/ 或無線傳輸器（諸如，RF ID標籤），其含有用以形成第一向量乂1及5八3姿態的資訊，或至一伺服器3〇〇上之一資料庫的至此資訊的—連結。處理器150使用此資訊來設定一第一向量乂,，接著.組合該第一向量％及該第二向量％以形成第二向量V3，該第三向量V3表示一行動器件1〇〇之計算位置40。該計算位請可用作針對位置估計34之重新校準之位置或者’處理器15()亦可判&第三位置估計 33可藉由δ亥计算位置4〇來加權該第三位置估計η以形成重新校準之位置6〇。在一第四時間段期間，行動器件100自該第三中間位置 13移動至—最終位置14 °航位推算過程❹該重新校準之位置60 *非❹第三位置估計辦為參考位置該重新校 161541.doc -32· 201237370 準之位置60係基於來自SAS 70之資訊。可取決於應用而藉由各種構件來實施本文中所描述之方法。舉例而言，此等方法可以硬體、韌體、軟體或其任何組合實施。對於硬體實施而言’處理單元可實施於一或多個特殊應用積體電路（ASIC)、數位信號處理器（Dsp)、數位信號處理器件（DSPD)、可程式化邏輯器件（PLD)、場可程式化閘陣列（FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子器件、經設計以執行本文中所描述之功能的其他電子單元或其組合内。對於韌體及/或軟體實施，可藉由執行本文_所描述之功能的模組(例如，程序、函式’等等)來實施方法。有形地體現指令之任何機器可㈣存媒體可用於實施本文中所描述之方法1例而言’軟體程式碼可儲存於記憶體中且藉：Ϊ理器單元執行。記憶體可實施於處理器單元内或處理器單元外部。如本文_所使用’記憶體16〇指代任何類型之長期、短期、揮發性、非揮發性或其他記憶體，且不限於任何特定類型之記憶體或特定數目之記憶體，或記憶體所儲存於之媒體類型。右實施於Μ及/或軟體巾，㈣等㈣可作為一或多 ^ =或軟體指令或程式碼健存於—電腦可讀儲存媒體 °電腦可讀儲存媒體包括儲存於其上之程式碼。實例包括編碼有資料叙電腦可讀㈣及編碼有電腦程式之電腦可讀媒體。電腦可讀媒體媒體可為可由電腦存取之 =括實體_存媒體。儲存田電腦存取之任何可用媒體。藉由實例而非限 16154I.doc •33· 201237370 制，此等電腦可讀媒體可包含ram、r〇m、驗〇m、 CD-R⑽或其他光碟儲存器、則料^他磁性儲存器V戈可用以儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體；如本文中所制，磁碟及光碟包括緊密光碟_、雷射光碟、光碟、數位影音光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料’而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。以上各物之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇内。除了儲存於電腦可讀儲存媒體上以外，指令及/或資料亦可作為信號而提供於包括於通信裝置中之傳輸媒體上。舉例而言’通信裝置可包括具有指示指令及資料之信號的收發器。豸等指令及資料經組態以使—或多個處理器實施申請專利範圍中所概述之功能。亦即，通信裝置包括具有指不用以執行所揭示之功能之資訊的信號之傳輸媒體。在一第一時間處，包括於通信裝置中之傳輸媒體可包括用以執行所揭示之功能之資訊的第一部分，而在一第二時間處’包括於通信裝置中之傳輸媒體可包括用以執行所揭示之功能之資訊的第二部分。提供所揭示之態樣之先前描述以使任何熟習此項技術者能夠進行或使用本發明。對於熟習此項技術者而言，對此等態樣之各種修改將易於顯而易見，且在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本文中定義之一般原理可適用於其他態樣。【圖式簡單說明】 161541.doc •34· 201237370 圖1呈現隨附說明之圖例。圖2說明自航位推算制誤差。寻出之位置估计中的漂移及無限圖3展示根據本發明之一此二實施例之建築物樓層平面圖，其具有相對於一參老駐&一僚增十面麥考點而定位之若干自定址源。圖4至圖6展示根據本發明之一些實施例之源的實例。圖7呈現根據本發明之一些實施例之自一自定址源提取之文數字資訊。圖8及圖9說明根據本發明之一些實施例之三個維度上的導航情境’每一維度包括一朝向一自定址源之行動器件。圖10至圖12為根據本發明之一些實施例之連結參考系統0 圖13至圖1 5說明根據本發明之一些實施例之用於判定一行動器件之一位置估計的向量計算。圖16說明根據本發明之一些實施例之一行動器件。圖17至圖21說明根據本發明之一些實施例之用於重新校準DR技術的方法。【主要元件符號說明】 10 初始位置 11 第一中間位置 12 第二中間位置 13 第三中間位置 14 中間位置 20 初始位置估計 161541.doc 201237370 30 初始位置估計 31 第一位置估計 32 第二位置估計 33 第三位置估計 34 位置估計 40 計算位置 50 加權位置估計 60 重新校準之位置 70 自定址源（SAS) 71 自定址源（SAS) 72 自定址源（SAS) 73 自定址源（SAS) 74 自定址源（SAS) 75 第一 LED 76 第二 LED 77 第三LED 78 第一平面 79 第二平面 80 參考 100 行動器件 110 照相機 120 加速計 130 陀螺儀 150 處理器 161541.doc -36- 201237370 160 170 200 210 220 230 232 234 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 400 410 420 430 440 記憶體位置定位器件步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟步驟伺服器步驟步驟 SAS資訊請求 SAS資訊回應步驟步驟步驟步驟步驟 16I541.doc -37 201237370 450 460 470 步驟步驟步驟 161541.doc -38-

Claims

201237370 七'申請專利範園： 1. 一種用於在一包含—照相機之行動器件中校準導航的方法s該方法包含：提供一初始位置；偵測一 SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的一第一向量乂丨 • 判定相對於該參考點之一 SAS姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2 ; 基於該第一向量νι、該SAS姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之一第三向量v3;及基於該第二向量V1 2而重新校準該行動器件之一當前位置。月求項1之方法，其中該初始位置包含一原點（0，0, 0) ° 161541.doc 1 如3青求項】夕古土之方去，其中該初始位置包含一以影像為基礎之位置估計。 2 4. 如請求項^•、土 β ^ / 之方去’其中該初始位置包含一以全球導航衛星系統為基礎之位置（以GNSS為基礎之位置）。 3 如請求is ! 1 蜗i之方法，其中該SAS包含一快速回應碼（QR 碼）。 6. 如。月求項1之方法，其中該SAS包含一條碼。月求項1之方法，其中該S AS包含文字。 8 · 如清求頂1 . :1之方法，其中該SAS包含一至一資料庫之連結0 201237370 奮求項1之方法，其中該SAS包含一無線傳輸器。 10.如請灰25 n 項9之方法，其中該無線傳輸器包含一 RF ID標籤。 11如凊求項1之方法’其進一步包含判定一相對於該SAS之行動姿態。 12·如請求項1之方法，其中偵測該SAS包含擷取該SAS之一影像’且其中判定該第二向量V2包含判定該影像中之該 SAS之幾何形狀。 13_如印求項1之方法，其進一步包含基於該第三向量V3而重新校準—陀螺儀。 14. 如請求項1之方法，其中該偵測該SAS包含使用一尺度不變特徵變換（SiFTp 15. 如請求項丨之方法，其進一步包含：將一 SAS資訊請求發送至一具有一資料庫之伺服器，其中該資料庫包括該第一向量Vi ;及自該祠服器接收一包含該第一向量％之SAS資訊回應。 16. 如請求項15之方法’其中該sas資訊請求包含由該行動器件判定之該SAS之一位置估計。 17. 如請求項16之方法，其中該sas資訊請求進一步包含由 s玄行動器件判定之一估計sas姿態》 18. 如請求項16之方法’其中該sas之該位置估計包含該行動器件之一估計位置。 19. 如請求項15之方法，其中該sas資訊回應進一步包含一 I61541.doc 201237370 來自該資料庫之SAS姿態。 20·如晴求項丨之方法，其進一步包含使用航位推算來判定相對於該初始位置之一第一更新位置。 21. 如請求項20之方法，其中使用航位推算包含使用一同時測定位及繪圖（SLAM)演算法。 22. 如請求項2〇之方法，其中使用航位推算包含：使用一磁力儀來判定一方向；及使用一加速計來判定一步長。 23. 如請求項}之方法，其進一步包含基於該第二向量％及該初始位置而判定該SAS之一估計位置。 24. —種行動器件，其包含一照相機及一導航系統，該行動器件包含：用於提供一初始位置之構件；用於偵測一 S AS(自定址源）之構件；用於判定該SAS與一參考點之間的一第一向量％之構件；用於判定相對於該參考點之一 SAS姿態的構件；用於判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量v 的構件；用於基於該第一向量V1、該SAS姿態及該第二向量％而計算該行動器件之一第三向量V3的構件；及用於基於該第三向量V3而重新校準該行動器件之一者前位置的構件。 25. —種行動器件，其包含一處理器及一記憶體，其中該記 161541.doc 201237370 憶體包括用以執行以下操作之軟體指令：提供一初始位置；偵測一 SAS(自定址源）；判定該SAS與—參考點之間的一第一向量Vi ; 判定相對於該參考點之一 SAS姿態；判定該行動器件相對於該SAS之一第二向量％; 基於該第-向#Vl、該SAS姿態及該第二向量v 算該行動器件之一第三向量V3;及基於该第三向量V3而重新校準該行動器件之一去置。田 26· -種電腦可讀儲存媒體，其包括儲存於其上以用於動器件之程式碼’該程式碼包含用以執行以下操作式碼：提供一初始位置；偵測一 SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的一第一向量V:; 判定相對於該參考點之一 SAS姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2 ; 基於該第一向量乂,、該SAS姿態及該第二向量％算該行動器件之一第三向量v3。 27. —種用於判定一包含一照相機之行動器件之一位置法，該方法包含：偵測一SAS(自定址源）；判定該SAS與一參考點之間的一第一向量v ; 161541.doc 2而計前位一行之程及而計的方 -4- 201237370 判定相對於該參考點之一 sas姿態；判定該行動器件之相對於該SAS之一第二向量V2 ; 基於該第—向量乂！、該SAS姿態及該第二向量V2而計算該行動器件之—第三向量v3;及基於該第三向量V3而計算該行動器件之一當前位置。 28. 如請求項27之方法’其中該saS包含一快速回應碼（QR 碼）。 29. 如請求項27之方法，其中該SAS包含一條碼。 30. 如請求項27之方法，其中該SAS包含文字。 31. 如請求項27之方法’其中該saS包含一至一資料庫之連結。 32. 如請求項27之方法，其中該SAS包含一無線傳輸器。 33. 如睛求項32之方法，其中該無線傳輸器包含一 rf 1〇標籤。 34. 如凊求項27之方法，其進一步包含判定一相對於該SAS 之行動姿態。 35. 如請求項27之方法，其中偵測該SAS包含擷取該SAS之一影像，且其中判定該第二向量％包含判定該影像中之該SAS之幾何形狀。 .36.如凊求項27之方法，其中該偵測該SAS包含使用一尺度不變特徵變換（SIFT>。 37.如請求項27之方法，其進一步包含：將SAS >訊凊求發送至一具有一資料庫之伺服器，其中該資料庫包括該第一向量及 161541.doc 201237370 自該伺服器接收一包含該第一向量Vl之SAS資訊回應。 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 如請求項37之方法，其中該SAS資訊請求包含由該行動器件判定之該SAS之一位置估計。如清求項38之方法’其中該sas資訊請求進一步包含由 s亥行動器件判定之一估計SAS姿態。如凊求項38之方法’其中該sas之該位置估計包含該行動器件之一估計位置。如凊求項37之方法，其中該SAS資訊回應進一步包含一來自該資料庫之Sas姿態。如β求項27之方法，其進一步包含基於該第二向量％及初始位置而判定該SAS之一估計位置。一種包含一照相機之行動器件，該行動器件包含：用於偵測一 SAS(自定址源）之構件；用於判定該SAS與一參考點之間的一第一向量％之構用於判定相對於該參考點之一 SAS姿態的構件；量V2 用於判疋该行動器件之相對於該SAS之一第二向的構件；及 ° 二向量V2 其中該記用於基於該第-向量V〗、該SAS姿態及該第而計算該行動器件之一第三向量％的構件。種仃動态件，其包含一處理器及一記憶體，憶體包括用以執行以下操作之軟體指令：偵測一 SAS(自定址源）； 161541.doc 201237370 ^該SAS與—參考點之間的一判定相對於該參考點之-SAS姿態； 45. 1义該行動器件之相對於該SAS之一第-向量v 基於該第-向量％、該SAS姿態及/第一4量量^，及+ 算該行動器件之—第三向量V”，4 —向量％而計一種電腦可讀儲左動器件之程气其包括儲存於其上的用於-行式碼：4碼，該程式竭包含用以執行以下操作之程偵測—SAS(自定址源）；判：該SAS與一參考點之間的一第一向量义；判足相對於該參考點之一 s 姿態；算該行動器件之-第三向量V] 判定該行動器件之相對於該SAS之一第二基於該第一向mSAS姿態及該第二向量^十 161541.doc