本發(fā)明涉及定位技術(shù)，尤其涉及一種偏移角的確定方法、裝置和系統(tǒng)以及偏移角的矯正系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，部分虛擬現(xiàn)實(shí)(VR，Virtual Reality)設(shè)備沒有互動(dòng)功能，只能提供視頻，為了擴(kuò)大這部分VR設(shè)備的功能，需要開發(fā)一些輔助定位設(shè)備，安裝在VR設(shè)備的頭戴式顯示設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱頭顯)上，從而可以輔助頭顯進(jìn)行動(dòng)作捕捉以及空間交互，比如進(jìn)行游戲操作。用戶戴著頭顯可以進(jìn)行空間交互，如圖1所示，用戶可以進(jìn)行三個(gè)軸的俯仰(pitch)、偏航(yaw)、滾轉(zhuǎn)(roll)運(yùn)動(dòng)，從而形成以下三個(gè)對(duì)應(yīng)的角度：俯仰角、偏移角和滾轉(zhuǎn)角。其中，俯仰角和滾轉(zhuǎn)角較容易確定，而偏移角比較難確定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，頭顯上沒有設(shè)置測(cè)量方位信息的傳感器，因此，需要通過(guò)初始對(duì)準(zhǔn)確定零點(diǎn)，然后通過(guò)對(duì)陀螺儀的積分得到偏移角。另一些實(shí)現(xiàn)方式中，頭顯本身含有9軸的IMU(Inertial measurement unit，慣性測(cè)量單元)模塊，通過(guò)地磁計(jì)和陀螺儀計(jì)算得到偏移角。上述方式都使用了陀螺儀積分運(yùn)算來(lái)得到偏移角。然而，積分運(yùn)算會(huì)帶來(lái)誤差，并且該誤差會(huì)隨著時(shí)間的累積而累積，最終導(dǎo)致偏移角的誤差太大而無(wú)法使用。另外，雖然同時(shí)使用地磁計(jì)和陀螺儀共同配合來(lái)確定偏移角會(huì)減少偏移角的誤差，但是地磁計(jì)很容易受到周圍環(huán)境的影響，尤其是使用環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，地磁計(jì)的誤差會(huì)進(jìn)一步的增加。上述方式中存在的地磁計(jì)和陀螺儀的誤差問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致頭顯顯示的畫面產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下是對(duì)本文詳細(xì)描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種偏移角的確定方法、裝置和系統(tǒng)以及偏移角的矯正系統(tǒng)，能夠降低偏移角的計(jì)算誤差。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種偏移角的確定方法，用于確定定位裝置的偏移角，其中，所述定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)，所述兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)；所述確定方法包括：

確定所述兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；其中，以所述信號(hào)發(fā)射器所在位置為所述水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；

在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度；其中，所述第一角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

根據(jù)所述第一角度，確定所述定位裝置的偏移角。

其中，所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)可以為旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)；所述第一坐標(biāo)軸可以為所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，所述第一坐標(biāo)軸可以平行于所述投影；所述第一坐標(biāo)軸的正方向可以根據(jù)所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則確定；所述水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸可以根據(jù)右手定則以及所述第一坐標(biāo)軸確定。

其中，所述在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度，可以包括：

在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；其中，所述第二角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度。

其中，所述在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度，可以包括：在所述水平坐標(biāo)系中，以所述第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x0，y0)、(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)；

所述根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度，可以包括：

根據(jù)下式計(jì)算所述第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種偏移角的確定裝置，用于確定定位裝置的偏移角，其中，所述定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)，所述兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)；所述確定裝置包括：

第一處理模塊，用于確定所述兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；其中，以所述信號(hào)發(fā)射器所在位置為所述水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；

第二處理模塊，用于在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度；其中，所述第一角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

第三處理模塊，用于根據(jù)所述第一角度，確定所述定位裝置的偏移角。

其中，所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)可以為旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)；所述第一坐標(biāo)軸可以為所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，所述第一坐標(biāo)軸可以平行于所述投影；所述第一坐標(biāo)軸的正方向可以根據(jù)所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則確定；所述水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸可以根據(jù)右手定則以及所述第一坐標(biāo)軸確定。

其中，所述第二處理模塊，可以用于通過(guò)以下方式在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度：

在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；其中，所述第二角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度。

其中，所述第二處理模塊，可以用于通過(guò)以下方式在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度：

在所述水平坐標(biāo)系中，以所述第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x0，y0)、(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：

β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)；

所述第二處理模塊，可以用于通過(guò)以下方式根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度：根據(jù)下式計(jì)算所述第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種偏移角的確定系統(tǒng)，包括：定位裝置、信號(hào)發(fā)射器以及偏移角的確定裝置；

其中，所述定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)，所述兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)；

所述偏移角的確定裝置，用于確定所述兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度，根據(jù)所述第一角度，確定所述定位裝置的偏移角；其中，以所述信號(hào)發(fā)射器所在位置為所述水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；所述第一角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度。

其中，所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)可以為旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)；所述第一坐標(biāo)軸可以為所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，所述第一坐標(biāo)軸可以平行于所述投影；所述第一坐標(biāo)軸的正方向可以根據(jù)所述定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則確定；所述水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸可以根據(jù)右手定則以及所述第一坐標(biāo)軸確定。

其中，所述偏移角的確定裝置還可以用于通過(guò)以下方式在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度：

在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；其中，所述第二角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度。

其中，所述偏移角的確定裝置，可以用于通過(guò)以下方式在所述水平坐標(biāo)系中，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度：

在所述水平坐標(biāo)系中，以所述第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x0，y0)、(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：

β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)；

所述偏移角的確定裝置，可以用于通過(guò)以下方式根據(jù)所述第二角度，確定所述第一角度：根據(jù)下式計(jì)算所述第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種偏移角的矯正系統(tǒng)，包括：定位裝置、信號(hào)發(fā)射器、偏移角的確定裝置以及矯正裝置；

其中，所述定位裝置安裝在目標(biāo)設(shè)備上，包括兩個(gè)定位點(diǎn)，所述兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)；

所述偏移角的確定裝置，用于確定所述兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)所述兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度，根據(jù)所述第一角度，確定所述定位裝置的偏移角；其中，以所述信號(hào)發(fā)射器所在位置為所述水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；所述第一角度為所述水平坐標(biāo)系中所述兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與所述水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

所述矯正裝置用于根據(jù)所述確定裝置確定的定位裝置的偏移角，矯正所述目標(biāo)設(shè)備的偏移角。

其中，所述目標(biāo)設(shè)備可以為頭戴式顯示設(shè)備。

其中，所述矯正裝置可以用于采用迭代算法，根據(jù)所述偏移角的確定裝置確定的定位裝置的偏移角，矯正所述目標(biāo)設(shè)備的偏移角。

本發(fā)明實(shí)施例中，在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中，根據(jù)定位裝置上的兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)行偏移角的計(jì)算，從而降低偏移角的計(jì)算誤差。

而且，當(dāng)定位裝置安裝在目標(biāo)設(shè)備時(shí)，可以計(jì)算定位裝置的偏移角，并根據(jù)定位裝置的偏移角矯正目標(biāo)設(shè)備的偏移角，從而提高用戶對(duì)目標(biāo)設(shè)備的使用體驗(yàn)。

本申請(qǐng)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過(guò)實(shí)施本申請(qǐng)而了解。本申請(qǐng)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本申請(qǐng)的實(shí)施例一起用于解釋本申請(qǐng)的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限制。

圖1為相關(guān)技術(shù)中俯仰角、偏移角以及滾轉(zhuǎn)角的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的偏移角的確定方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的第一角度的計(jì)算原理圖一；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的第一角度的計(jì)算原理圖二；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的應(yīng)用示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的偏移角的確定裝置的示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例三提供的偏移角的確定系統(tǒng)的示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例四提供的偏移角的矯正系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本申請(qǐng)，并不用于限定本申請(qǐng)。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。

需要說(shuō)明的是，如果不沖突，本申請(qǐng)實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種偏移角的確定方法，用于確定定位裝置的偏移角。其中，定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)，兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)。

如圖2所示，本實(shí)施例提供的偏移角的確定方法包括：

步驟201：確定定位裝置的兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

步驟202：在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度；

步驟203：根據(jù)第一角度，確定定位裝置的偏移角。

其中，本實(shí)施例定義的水平坐標(biāo)系平行于水平面，水平坐標(biāo)系由一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)以及兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸(第一坐標(biāo)軸以及第二坐標(biāo)軸)確定。坐標(biāo)原點(diǎn)可以根據(jù)信號(hào)發(fā)射器所在位置確定，比如，坐標(biāo)原點(diǎn)可以為信號(hào)發(fā)射器的中心或者重心。其中，以信號(hào)發(fā)射器重心所在位置為水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；第一坐標(biāo)軸為預(yù)先設(shè)定，第一坐標(biāo)軸的設(shè)定方式可以有多種。

其中，為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)定位點(diǎn)的空間定位，信號(hào)發(fā)射器可以發(fā)射一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)。如信號(hào)發(fā)射器發(fā)射一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)激光面定位信號(hào)，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)激光面的旋轉(zhuǎn)軸不是垂直于水平面，即和水平面有一個(gè)夾角或平行于水平面，則可預(yù)先設(shè)定第一坐標(biāo)軸為定位信號(hào)的該旋轉(zhuǎn)激光面的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，第一坐標(biāo)軸平行于所述投影。

這種情況下可通過(guò)以下方式確定水平坐標(biāo)系：

根據(jù)旋轉(zhuǎn)發(fā)射的定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則，確定第一坐標(biāo)軸的正方向；

根據(jù)右手定則以及第一坐標(biāo)軸，確定水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸。

如信號(hào)發(fā)射器旋轉(zhuǎn)發(fā)射一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)激光面定位信號(hào)，其中所有旋轉(zhuǎn)激光面的旋轉(zhuǎn)軸均垂直于水平面，則可預(yù)先定義一個(gè)方向作為第一坐標(biāo)軸，該第一坐標(biāo)軸可以根據(jù)信號(hào)發(fā)射器的結(jié)構(gòu)和使用情況進(jìn)行確定，再根據(jù)右手定則以及第一坐標(biāo)軸，確定水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸。

如信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)為非旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)，例如超聲波信號(hào)，此時(shí)也可以預(yù)先定義一個(gè)方向作為第一坐標(biāo)軸，該第一坐標(biāo)軸可以根據(jù)信號(hào)發(fā)射器的結(jié)構(gòu)和使用情況進(jìn)行確定，再根據(jù)右手定則以及第一坐標(biāo)軸，確定水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)發(fā)射器例如為長(zhǎng)方體，如圖5所示，預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系可以如下所述：水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)為信號(hào)發(fā)射器的重心，水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸(例如稱為Y軸)垂直于信號(hào)發(fā)射器的側(cè)面板，第二坐標(biāo)軸(例如稱為X軸)垂直于信號(hào)發(fā)射器的前面板，且指向前面板前側(cè)的方向?yàn)榈诙鴺?biāo)軸的正方向；第一坐標(biāo)軸的正方向和第二坐標(biāo)軸的正方向滿足右手定則。上述長(zhǎng)方體形狀的信號(hào)發(fā)射器僅為舉例說(shuō)明，本申請(qǐng)對(duì)于信號(hào)發(fā)射器的形狀并不限定。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)發(fā)射器可以為圓柱體、球體等形狀，則可以有其他的定義水平坐標(biāo)系的方法。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)發(fā)射器可以發(fā)射一種或多種類型的定位信號(hào)(比如，僅發(fā)射超聲波信號(hào)或者激光信號(hào)，或者既發(fā)射超聲波信號(hào)，也發(fā)射激光信號(hào))，每個(gè)定位點(diǎn)設(shè)置有定位信號(hào)的接收器，用于檢測(cè)定位信號(hào)。定位裝置可以在定位點(diǎn)接收定位信號(hào)之后，根據(jù)定位點(diǎn)接收的定位信號(hào)確定定位點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)；或者，定位點(diǎn)可以自己根據(jù)對(duì)定位信號(hào)的接收情況，確定自己的三維空間坐標(biāo)。然而，本申請(qǐng)對(duì)此并不限定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，定位裝置或定位點(diǎn)可以在與水平坐標(biāo)系一致的三維空間坐標(biāo)系中進(jìn)行定位計(jì)算；比如，以水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，三維空間坐標(biāo)系包括X軸、Y軸、Z軸為例，此時(shí)，從定位點(diǎn)的三維坐標(biāo)中去掉Z軸分量的坐標(biāo)值，即可以得到定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)?；蛘?，定位裝置或定位點(diǎn)也可以在與水平坐標(biāo)系不一致的三維空間坐標(biāo)系中進(jìn)行定位計(jì)算，此時(shí)，需要根據(jù)水平坐標(biāo)系與三維空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，對(duì)定位點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到水平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。

舉例而言，一些實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)發(fā)射器可以發(fā)射測(cè)距信號(hào)(比如超聲波信號(hào))，以及繞著第一旋轉(zhuǎn)軸(垂直于水平面)與第二旋轉(zhuǎn)軸(平行于水平面)旋轉(zhuǎn)發(fā)射兩個(gè)正交的激光面信號(hào)；針對(duì)每個(gè)定位點(diǎn)，定位裝置可以根據(jù)定位點(diǎn)接收到測(cè)距信號(hào)的時(shí)刻、信號(hào)發(fā)射器發(fā)射測(cè)距信號(hào)的時(shí)刻以及測(cè)距信號(hào)的傳輸速度，確定定位點(diǎn)與信號(hào)發(fā)射器之間的距離；根據(jù)定位點(diǎn)分別接收到兩個(gè)激光面信號(hào)的時(shí)刻、以及信號(hào)發(fā)射器發(fā)射兩個(gè)激光面信號(hào)的時(shí)刻，計(jì)算定位點(diǎn)接收到每個(gè)激光面信號(hào)時(shí)，每個(gè)激光面信號(hào)與第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸所確定平面的角度；基于確定的距離以及兩個(gè)角度可以確定定位點(diǎn)在三維空間坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。其中，可以將信號(hào)發(fā)射器所在位置作為三維空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)，將第一旋轉(zhuǎn)軸作為Z軸，將第二旋轉(zhuǎn)軸作為Y軸，垂直于第一旋轉(zhuǎn)軸以及第二旋轉(zhuǎn)軸所形成平面的方向?yàn)閄軸。其中，當(dāng)三維空間坐標(biāo)系的X軸與本實(shí)施例的水平坐標(biāo)系的X軸一致(比如重合)，且三維空間坐標(biāo)系的Y軸與本實(shí)施例的水平坐標(biāo)系的Y軸一致(比如重合)時(shí)，可以通過(guò)去掉定位點(diǎn)的三維坐標(biāo)中Z軸的分量來(lái)得到水平坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。然而，本申請(qǐng)并不限定定位點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算方式。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)發(fā)射器也可以發(fā)射其他類型的定位信號(hào)，定位裝置可以通過(guò)其他坐標(biāo)計(jì)算原理來(lái)確定定位點(diǎn)的坐標(biāo)。

其中，步驟202可以包括：

在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；

根據(jù)第二角度，確定第一角度；

其中，第二角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度，第一角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度。

本實(shí)施例中，在確定兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)之后，可以依次確定第二角度以及第一角度，并根據(jù)第一角度來(lái)確定定位裝置的偏移角。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度，包括：

在水平坐標(biāo)系中，以第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x0，y0)、(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：

β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)第二角度，確定第一角度，包括：根據(jù)下式計(jì)算第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，可以在第二角度滿足預(yù)定條件時(shí)，根據(jù)第二角度，確定第一角度，其中，預(yù)定條件可以包括：第二角度小于30度。

下面以第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為A(x0，y0)、B(x1，y1)為例，參照?qǐng)D3和圖4說(shuō)明第一角度和第二角度的計(jì)算原理。

如圖3所示，當(dāng)x0大于x1時(shí)，MN為線段AB的中垂線，此時(shí)定義α(即前述的第一角度)為向量和向量的夾角，定義β(即前述的第二角度)為向量和向量的夾角，則可以得到：

α＝π/2+β；

由tanβ＝(x0-x1)/(y1-y0)，

得到β＝arctan((x0-x1)/(y1-y0))，

因此，α＝π/2+arctan((x0-x1)/(y1-y0))。

確定此種情況的定位裝置的偏移角即為α。

如圖4所示，當(dāng)x0小于x1時(shí)，MN為線段AB的中垂線，此時(shí)定義α(即前述的第一角度)為向量和向量的夾角，定義β(即前述的第二角度)為向量和向量的夾角，則可以得到：

α＝π/2-β，

由tanβ＝(x1-x0)/(y1-y0)，

得到β＝arctan((x1-x0)/(y1-y0))，

因此，α＝π/2-arctan((x1-x0)/(y1-y0))。

確定此種情況的定位裝置的偏移角即為α。

另外，當(dāng)x0等于x1時(shí)，即定位點(diǎn)A和B位于一直線時(shí)，β＝0，α＝π/2。

需要注意的是，第二角度β是通過(guò)arctan((x0-x1)/(y1-y0))或者arctan((x1-x0)/(y1-y0))得到的，因此，y1-y0較小的時(shí)候，計(jì)算的誤差會(huì)變大。通常β小于30°時(shí)，本實(shí)施例的確定方法的效果較佳。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例的確定方法可以由定位裝置中的控制模塊(比如，具有計(jì)算功能的芯片)執(zhí)行，也可以由與定位裝置存在通信連接的移動(dòng)終端執(zhí)行，比如，移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線通信獲取兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行角度計(jì)算。然而，本申請(qǐng)對(duì)此并不限定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，本實(shí)施例提供的確定方法可以周期性進(jìn)行，比如，一秒鐘執(zhí)行一次偏移角的確定過(guò)程。然而，本申請(qǐng)對(duì)此并不限定。

綜上所述，本實(shí)施例通過(guò)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算相應(yīng)角度，以實(shí)現(xiàn)確定定位裝置的偏移角。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種偏移角的確定裝置，用于確定定位裝置的偏移角，其中，定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)A、B，兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的定位信號(hào)。

如圖6所示，本實(shí)施例提供的偏移角的確定裝置包括：

第一處理模塊601，用于確定兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；其中，以信號(hào)發(fā)射器所在位置為水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；

第二處理模塊602，用于在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度；其中，第一角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度；

第三處理模塊603，用于根據(jù)第一角度，確定定位裝置的偏移角。

本實(shí)施例提供的確定裝置可以設(shè)置在定位裝置中，也可以設(shè)置在與定位裝置存在通信連接的移動(dòng)終端中。在本實(shí)施例的確定裝置設(shè)置在定位裝置中時(shí)，第一處理模塊601可以根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)接收的定位信號(hào)，計(jì)算兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；或者，也可以直接從兩個(gè)定位點(diǎn)獲取已經(jīng)確定的三維空間坐標(biāo)，根據(jù)三維空間坐標(biāo)確定定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。在本實(shí)施例的確定裝置設(shè)置在移動(dòng)終端時(shí)，第一處理模塊601可以從定位裝置直接獲取兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，或者，也可以從定位裝置獲取已經(jīng)確定的三維空間坐標(biāo)，根據(jù)三維空間坐標(biāo)確定定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。然而，本申請(qǐng)對(duì)此并不限定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，如果定位信號(hào)為旋轉(zhuǎn)軸非垂直于水平面的旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)，則第一坐標(biāo)軸為定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，第一坐標(biāo)軸平行于所述投影；第一坐標(biāo)軸的正方向根據(jù)旋轉(zhuǎn)發(fā)射的定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則確定；水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸根據(jù)右手定則以及第一坐標(biāo)軸確定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，第二處理模塊602，用于通過(guò)以下方式在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度：

在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；根據(jù)第二角度，確定第一角度；其中，第二角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，第二處理模塊602，用于通過(guò)以下方式在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度：

在水平坐標(biāo)系中，以第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(x0，y0)、B(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：

β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，第二處理模塊602，用于通過(guò)以下方式根據(jù)第二角度，確定第一角度：根據(jù)下式計(jì)算第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，第二處理模塊602，用于在第二角度滿足預(yù)定條件時(shí)，根據(jù)第二角度，確定第一角度，其中，預(yù)定條件可以包括：第二角度小于30度。

第三處理模塊603，用于根據(jù)第一角度，確定定位裝置的偏移角等于α。

關(guān)于本實(shí)施例提供的確定裝置的具體處理過(guò)程可以參照實(shí)施例一描述的確定方法，故于此不再贅述。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提供一種偏移角的確定系統(tǒng)，如圖7所示，包括：

定位裝置702、信號(hào)發(fā)射器701以及偏移角的確定裝置703；

其中，定位裝置702包括兩個(gè)定位點(diǎn)，兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器701發(fā)射的定位信號(hào)；

偏移角的確定裝置703，用于確定兩個(gè)定位點(diǎn)在預(yù)設(shè)的水平坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度；根據(jù)第一角度，確定定位裝置的偏移角；其中，以信號(hào)發(fā)射器701所在位置為水平坐標(biāo)系的原點(diǎn)；第一角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線的中垂線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度。

本實(shí)施例中，偏移角的確定裝置703可以獨(dú)立于定位裝置702設(shè)置，比如設(shè)置在與定位裝置702存在通信連接的移動(dòng)終端上，或者，偏移角的確定裝置703也可以與定位裝置702一體設(shè)置。然而，本申請(qǐng)對(duì)此并不限定。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，偏移角的確定裝置703，還用于通過(guò)以下方式確定水平坐標(biāo)系：如果定位信號(hào)為旋轉(zhuǎn)軸非垂直于水平面的旋轉(zhuǎn)激光面信號(hào)，則第一坐標(biāo)軸為定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)軸在水平面的投影，或者，第一坐標(biāo)軸平行于所述投影；根據(jù)定位信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向以及右手螺旋定則，確定第一坐標(biāo)軸的正方向；根據(jù)右手定則以及第一坐標(biāo)軸，確定水平坐標(biāo)系的第二坐標(biāo)軸。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，偏移角的確定裝置703還用于通過(guò)以下方式在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，確定第一角度：

在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度；根據(jù)第二角度，確定第一角度；其中，第二角度為水平坐標(biāo)系中兩個(gè)定位點(diǎn)的連線與水平坐標(biāo)系的第一坐標(biāo)軸之間的角度。

其中，偏移角的確定裝置703，用于通過(guò)以下方式在水平坐標(biāo)系中，根據(jù)兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算第二角度：

在水平坐標(biāo)系中，以第一坐標(biāo)軸為Y軸，第二坐標(biāo)軸為X軸，在兩個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(x0，y0)、B(x1，y1)時(shí)，根據(jù)下式計(jì)算第二角度：

β＝arctan(|x0-x1|/|y1-y0|)。

其中，偏移角的確定裝置703，用于通過(guò)以下方式根據(jù)第二角度，確定第一角度：根據(jù)下式計(jì)算第一角度：

α＝π/2+β；或者，α＝π/2-β；其中，β為第二角度。

偏移角的確定裝置703確定其偏移角為α。

一些實(shí)現(xiàn)方式中，偏移角的確定裝置703，用于在第二角度滿足預(yù)定條件時(shí)，根據(jù)第二角度，確定第一角度，其中，預(yù)定條件可以包括：第二角度小于30度。

關(guān)于本實(shí)施例提供的確定系統(tǒng)的具體處理過(guò)程可以參照實(shí)施例一描述的確定方法，故于此不再贅述。

實(shí)施例四

本實(shí)施例提供一種偏移角的矯正系統(tǒng)，如圖8所示，包括：

定位裝置802、信號(hào)發(fā)射器801、偏移角的確定裝置803以及矯正裝置804；

其中，定位裝置802安裝在目標(biāo)設(shè)備上，包括兩個(gè)定位點(diǎn)A、B，兩個(gè)定位點(diǎn)能夠分別接收信號(hào)發(fā)射器801發(fā)射的定位信號(hào)；

偏移角的確定裝置803的具體處理過(guò)程可以參照實(shí)施例三描述的確定系統(tǒng)，在此不再贅述。

矯正裝置804用于根據(jù)偏移角的確定裝置803得到的偏移角進(jìn)行目標(biāo)設(shè)備的偏移角的矯正，其中，矯正的方式可以是迭代矯正或者是直接用確定裝置803得到的偏移角代替目標(biāo)設(shè)備自身計(jì)算得到的偏移角。

本實(shí)施例的矯正裝置804例如可以應(yīng)用于VR設(shè)備的頭顯。如圖5所示，頭顯上安裝有定位裝置，且定位裝置包括兩個(gè)定位點(diǎn)A、B，兩個(gè)定位點(diǎn)之間存在一定距離。在本實(shí)施例中，在確定定位裝置802的偏移角后，可以將該偏移角和通過(guò)頭顯上配置的計(jì)算模塊或者頭顯上安裝的手機(jī)上配置的計(jì)算模塊得出的偏移角進(jìn)行比較。如果存在差異，則通過(guò)定位裝置802的偏移角去進(jìn)行矯正，矯正的方法可以是直接替代，也可以是通過(guò)迭代算法進(jìn)行矯正。其中，本申請(qǐng)對(duì)于所采用的迭代算法并不限定。

頭顯上具有顯示屏，顯示屏上畫面的顯示具有一個(gè)坐標(biāo)軸，通過(guò)矯正裝置804進(jìn)行矯正，將顯示屏上畫面的坐標(biāo)軸和偏移角的確定裝置803的坐標(biāo)軸進(jìn)行匹配，當(dāng)定位裝置802和第一坐標(biāo)軸的偏移角為α?xí)r，頭顯上顯示的是轉(zhuǎn)過(guò)α-90°角度的畫面。具體地，如圖5所示，定位裝置802和第一坐標(biāo)軸的偏移角為90°，此時(shí)頭顯上的顯示屏顯示的畫面應(yīng)該是偏移角為0°的畫面，如果不是，則需要進(jìn)行矯正，使其顯示的畫面是偏移角為0°的畫面；將頭顯向左移動(dòng)，例如轉(zhuǎn)到如圖3所示的位置時(shí)，此時(shí)頭顯上的顯示屏顯示的畫面應(yīng)該是偏移角為α-90°的畫面，如果不是，則需要進(jìn)行矯正，使其顯示的畫面是偏移角為α-90°的畫面；將頭顯向右移動(dòng)，例如轉(zhuǎn)到如圖4所示的位置時(shí)，此時(shí)頭顯上的顯示屏顯示的畫面應(yīng)該是偏移角為α-90°的畫面，如果不是，則需要進(jìn)行矯正，使其顯示的畫面是偏移角為α-90°的畫面。

根據(jù)定位裝置802固定在頭顯上，通過(guò)定位裝置802的偏移角進(jìn)而矯正頭顯的偏移角，使頭顯顯示的圖像不會(huì)因頭顯上計(jì)算模塊中陀螺儀計(jì)算的誤差而發(fā)生偏移，從而提高用戶體驗(yàn)。

需要說(shuō)明的是，在計(jì)算第一角度α?xí)r，如果兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的距離較小，即第二角度β較大時(shí)，計(jì)算誤差會(huì)較大。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以設(shè)置兩個(gè)定位點(diǎn)之間的距離滿足預(yù)定值，以確保兩個(gè)定位點(diǎn)在水平坐標(biāo)系中的距離不會(huì)過(guò)小，通常這個(gè)距離設(shè)置為大于或等于20cm。

此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述偏移角的確定方法。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)硬件(例如處理器)完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)處理器執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的程序/指令來(lái)實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能。本申請(qǐng)不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。

以上顯示和描述了本申請(qǐng)的基本原理和主要特征和本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)。本申請(qǐng)不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本申請(qǐng)的原理，在不脫離本申請(qǐng)精神和范圍的前提下，本申請(qǐng)還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本申請(qǐng)范圍內(nèi)。