，如下文所論述，可基于基于視覺的姿勢呈現(xiàn)一或多個水平條及一或多個垂直條，且相似地，可基于基于傳感器的姿勢呈現(xiàn)若干水平條及垂直條。視需要，所呈現(xiàn)圖形可更復(fù)雜或更生動，例如，可基于基于視覺的姿勢呈現(xiàn)貓且可基于基于傳感器的姿勢呈現(xiàn)鼠，其中基于用戶運動，貓受控制以俘獲鼠。
[0023]視覺化應(yīng)用程序分離地顯示基于視覺的圖形及基于傳感器的圖形以提示用戶移動移動裝置。舉例來說，視覺化應(yīng)用程序可為娛樂，例如，游戲。另一應(yīng)用程序可與攝影有關(guān)。舉例來說，為了使用單一相機產(chǎn)生三維圖像，將移動裝置移動到不同視角，同時維持經(jīng)成像主體在顯示器中居中。因此，基于視覺的圖形可被顯示為相對于主體靜止，而基于傳感器的圖形的移動提示用戶將移動裝置移動到不同視角以便維持基于視覺的圖形及基于傳感器的圖形的對準(zhǔn)。在另一實例中，為了產(chǎn)生全景，需要在橫搖相機的同時維持相機的位置。因此，基于傳感器的圖形可被顯示為在顯示器中靜止，而基于視覺的圖形的移動提示用戶旋轉(zhuǎn)移動裝置同時將位置保持靜止，以便維持基于視覺的圖形及基于傳感器的圖形的對準(zhǔn)。
[0024]視覺化應(yīng)用程序的另一實例用于慣性傳感器110的校準(zhǔn)。對慣性傳感器110及相機108的對準(zhǔn)以及尺度及非正交性的校準(zhǔn)可將基于視覺的姿勢用作外部測量。此外，基于基于視覺的圖形及基于傳感器的圖形的顯示，用戶被提示隨校準(zhǔn)的所要軌跡來移動移動裝置100。因此，激勵用戶沿著所要軌跡移動移動裝置以收集可饋送到校準(zhǔn)算法中的質(zhì)量良好的數(shù)據(jù)。
[0025]移動裝置100從慣性傳感器110收集響應(yīng)于移動裝置100的移動而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時俘獲用以產(chǎn)生基于視覺的姿勢的圖像?；谝曈X的姿勢及傳感器數(shù)據(jù)可用于慣性傳感器的校準(zhǔn)?？沙尸F(xiàn)基于視覺的圖形120及基于傳感器的圖形122以提示用戶移動移動裝置，以及可對用戶進行關(guān)于慣性傳感器的校準(zhǔn)狀態(tài)(例如，校準(zhǔn)準(zhǔn)確度及對校準(zhǔn)參數(shù)的可信度)的反饋。因此，移動裝置100可使用視覺化應(yīng)用程序以允許用戶將慣性傳感器校準(zhǔn)準(zhǔn)確度視覺化且基于對校準(zhǔn)參數(shù)估計的可信度而適應(yīng)性地改變用戶與移動裝置的交互。
[0026]圖2通過實例說明在校準(zhǔn)慣性傳感器時可由移動裝置用于視覺化應(yīng)用程序中的圖形的一個可能實施方案。如與圖1所示的移動裝置100的姿勢相比可看出，圖2中的移動裝置100被說明為相對于目標(biāo)101而旋轉(zhuǎn)。歸因于移動裝置100的旋轉(zhuǎn)，基于傳感器的圖形122已移動成與基于視覺的圖形120較緊密對準(zhǔn)。手動地移動移動裝置100以對準(zhǔn)圖形的過程可提供反饋以相對于相機108校準(zhǔn)慣性傳感器110。此外，分離的圖形120及122的視覺顯示可將關(guān)于慣性傳感器110到相機108的校準(zhǔn)狀態(tài)的反饋提供給用戶。另外，如通過圖2中的文本124所說明，可向用戶提供計分以指示對準(zhǔn)的狀態(tài)。還可將其它或另外反饋提供給用戶，例如，可分別指示沿著水平軸線及垂直軸線的對準(zhǔn)狀態(tài)的水平條126H及垂直條126V。此外，因為存在六個維度(三個供旋轉(zhuǎn)且三個供平移)，所以可顯示六個分離的圖形(例如，條或其它者)或其子集(例如，兩個或兩個以上圖形)。圖形120及122可經(jīng)呈現(xiàn)為促使用戶在特定方向上移動移動裝置以加速對慣性傳感器的校準(zhǔn)的收斂的游戲的部分。換句話說，可將校準(zhǔn)程序作為為獲得娛樂所玩的游戲呈現(xiàn)給用戶(而非繁重的管理過程)。舉例來說，在校準(zhǔn)游戲中，可周期性地移動基于視覺的圖形120的所顯示位置，從而要求用戶操控移動裝置100的位置及定向以將基于傳感器的圖形122與基于視覺的圖形120重新對準(zhǔn)。因此，可提示用戶沿著一或多個軸線旋轉(zhuǎn)及/或移動移動裝置100，且移動裝置100的所得運動可用于校準(zhǔn)。在具有越來越佳校準(zhǔn)的情況下，由慣性傳感器估計的運動將與基于計算機視覺求解出的運動越來越緊密地匹配。當(dāng)由慣性傳感器估計的運動與基于計算機視覺求解出的運動之間的差在可基于系統(tǒng)的噪聲水平的一閾值范圍內(nèi)匹配時，可將校準(zhǔn)確定為可接受的。
[0027]預(yù)期對準(zhǔn)及非正交性在電話的壽命內(nèi)極慢地改變。因此，可不頻繁地執(zhí)行對準(zhǔn)及非正交性的校準(zhǔn)。然而，尺度取決于溫度。雖然可以進行中的方式與偏置一起估計尺度，但聯(lián)合地估計對準(zhǔn)、非正交性、尺度及偏置將很可能導(dǎo)致總體校準(zhǔn)參數(shù)的準(zhǔn)確度減低。因此，可周期性地執(zhí)行移動裝置100的用戶校準(zhǔn)或在移動裝置100受到機械應(yīng)力的情況下進行移動裝置100的用戶校準(zhǔn)。
[0028]圖3說明在校準(zhǔn)慣性傳感器時可由移動裝置用于視覺化應(yīng)用程序中的圖形的另一可能實施方案。所顯示圖形132可基于計算機視覺姿勢，且分離的圖形134可基于基于傳感器的姿勢。如圖3中所說明，基于視覺的圖形132可為迷宮，而基于傳感器的圖形134可為待由用戶所產(chǎn)生的移動裝置100的運動而移動通過迷宮的對象。因此，如圖3中可看出，用戶將被提示水平地及垂直地旋轉(zhuǎn)或移動移動裝置100以將基于傳感器的圖形134移動通過基于視覺的圖形132。移動裝置100的運動可用以校準(zhǔn)慣性傳感器110。
[0029]圖4說明在校準(zhǔn)慣性傳感器時可由移動裝置用于視覺化應(yīng)用程序中的圖形的另一可能實施方案。所顯示圖形142可基于計算機視覺姿勢，且分離的圖形144可基于基于傳感器的姿勢?？墒褂没谝曈X的圖形142及基于傳感器的圖形144(例如)以提示用戶(例如)沿著垂直于顯示器102而延伸的Z軸來旋轉(zhuǎn)移動裝置100。另外，用戶可被提示前后移動移動裝置100(例如，沿著垂直于顯示器102而延伸的軸線沿著Z軸而平移移動裝置)，以變更圖形142、144中的一或多者的大小直到所述圖形的大小相似為止。相似地，用戶可被提示沿著X軸及Y軸移動(平移)移動裝置100以將圖形142、144對準(zhǔn)，且可被提示基于圖形142、144的外觀圍繞X軸及Y軸旋轉(zhuǎn)移動裝置100。因此，可看出，用戶可被提示以6個自由度移動移動裝置。
[0030]圖5為說明將基于視覺的圖形及基于傳感器的圖形分離地用于視覺化應(yīng)用程序中的過程的流程圖。使用經(jīng)俘獲圖像確定移動裝置的基于視覺的姿勢(202)?？墒褂贸Ｒ?guī)計算機視覺技術(shù)而產(chǎn)生移動裝置的基于視覺的姿勢。舉例來說，對于每一圖像新圖像，可使用FAST(來自加速片段測試的特征)隅角檢測器、尺度不變特征變換(SIFT)、加速穩(wěn)固特征(SURF)或任何其它所要方法來提取特征。可將當(dāng)前圖像的經(jīng)提取特征與來自參考圖像的特征比較，參考圖像可為已知或所獲悉目標(biāo)之前一圖像或模型。將當(dāng)前圖像中的經(jīng)提取特征的位置映射到參考圖像的單應(yīng)性(homography)可提供移動裝置的相對于具有6個自由度的環(huán)境的姿勢。
[0031]還使用慣性傳感器確定移動裝置的基于傳感器的姿勢(204)。眾所周知，可通過整合隨著時間推移(例如)來自加速計或陀螺儀的慣性傳感器數(shù)據(jù)以確定隨著整合時間推移移動裝置的姿勢的改變來確定基于傳感器的姿勢。因此，通過在與用相機俘獲環(huán)境的參考圖像的同時起始慣性傳感器的整合，可與確定基于視覺的姿勢并行地確定移動裝置的基于傳感器的姿勢。應(yīng)理解，來自慣性傳感器的數(shù)據(jù)提供姿勢的相對改變。姿勢的改變可用作基于傳感器的姿勢。或者，可(例如)使用計算機視覺技術(shù)或其它初始化技術(shù)來提供初始姿勢，其中基于傳感器的姿勢可在從初始姿勢改變時被阻止。舉例來說，可按規(guī)則時間間隔(例如，每隔5個幀)用基于視覺的姿勢來初始化基于傳感器的姿勢。在那些初始化幀之間，將來自傳感器的姿勢的改變用作基于傳感器的姿勢。
[0032]將基于視覺的姿勢及基于傳感器的姿勢分離地用于視覺化應(yīng)用程序中(206)。換句話說，基于視覺的姿勢及基于傳感器的姿勢可由同一視覺化應(yīng)用程序同時使用，但不將基于視覺的姿勢及基于傳感器的姿勢組合以便分離地使用其。舉例來說，在視覺化應(yīng)用程序中，可顯示基于基于視覺的姿勢的第一圖形及基于基于傳感器的姿勢的第二圖形。視需要，可通過呈現(xiàn)具有不同色彩通道的單一擴增字符而在視覺化應(yīng)用程序中使用基于視覺的姿勢及基于傳感器的姿勢。因此，第一圖形可為用于單一擴增字符的第一色彩通道，且第二圖形可為用于單一擴增字符的第二色彩通道。
[0033]如上文所論述，視覺化應(yīng)用程序可使用經(jīng)俘獲圖像執(zhí)行對慣性傳感器的校準(zhǔn)，其中第一圖形及第二圖形經(jīng)呈現(xiàn)為基于對慣性傳感器的校準(zhǔn)而彼此交互。舉例來說，通過基于慣性傳感器的校準(zhǔn)狀態(tài)而移動第一圖形及第二圖形中的至少一者，用戶可被提示在特定方向上移動移動裝置，其中在特定方向上移動裝置的移動加速了對慣性傳感器的校準(zhǔn)的收斂。舉例來說，在完成一個校準(zhǔn)參數(shù)(例如，X軸)的校準(zhǔn)之后，可移動第一圖形及/或第二圖形以提示用戶沿著Y軸移動移動裝置?？梢韵嗨品绞叫?zhǔn)Z軸，以及圍繞各種軸線的旋轉(zhuǎn)。額外或替代性地，慣性傳感器的校準(zhǔn)狀態(tài)可為(例如)校準(zhǔn)準(zhǔn)確度、對校準(zhǔn)參數(shù)的可信度、誤差協(xié)方差或誤差協(xié)方差的變化。誤差協(xié)方差或可信度的一實例為來自可用于校準(zhǔn)程序的擴展卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter)的結(jié)果。另一實例可來自估計估計值的可靠性的另一算法。提示用戶在特定方向上移動移動裝置會將慣性傳感器的校準(zhǔn)質(zhì)量用作對視覺化應(yīng)用程序的反饋以加速對慣性傳感器的校準(zhǔn)的收斂。
[0034]然而，視覺化應(yīng)用程序可用于除校準(zhǔn)以外的其它過