專利名稱：視覺定位方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種視覺定位方法及裝置。
背景技術(shù)：
定位導(dǎo)航技術(shù)的研發(fā)目的在于估計(jì)移動(dòng)載體在實(shí)際環(huán)境移動(dòng)過程中的位置，進(jìn)而達(dá)成移動(dòng)載體準(zhǔn)確而穩(wěn)定的導(dǎo)航需求。此技術(shù)可分成兩大類:一類是通過建置環(huán)境電子地圖，而以此地圖作為移動(dòng)載體定位時(shí)的參考信息；另一類則未建構(gòu)環(huán)境電子地圖，而是通過在移動(dòng)載體移動(dòng)的過程中進(jìn)行同步定位與環(huán)境電子地圖建置。如果采用建置環(huán)境電子地圖的技術(shù)，移動(dòng)載體可在移動(dòng)過程中通過感測(cè)元件收集環(huán)境信息，并進(jìn)一步與預(yù)先建置的環(huán)境電子地圖比對(duì)，以完成其位置估計(jì)。舉例來說，圖1是已知估計(jì)移動(dòng)載體位置的范例。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其中物件12標(biāo)示移動(dòng)載體目前的估計(jì)位置，多個(gè)估計(jì)點(diǎn)14標(biāo)示所估計(jì)的環(huán)境特征點(diǎn)，而多個(gè)特征點(diǎn)16則標(biāo)示地圖的環(huán)境特征點(diǎn)，當(dāng)估計(jì)點(diǎn)14與地圖的特征點(diǎn)16重疊的部分達(dá)一定比例時(shí)，即表示移動(dòng)載體的位置估計(jì)符合目前的環(huán)境狀態(tài)；反之，當(dāng)二者之間的偏移過大時(shí)，則表示移動(dòng)載體無法確認(rèn)其目前正確位置。如果采用同步定位與環(huán)境電子地圖建置技術(shù)，則未事先針對(duì)環(huán)境進(jìn)行地圖建置，而是在移動(dòng)載體移動(dòng)的過程中通過感測(cè)元件進(jìn)行環(huán)境特征或地標(biāo)的檢測(cè)，并以此作為地圖的參考信息，達(dá)成定位目的。舉例來說，圖2是已知估計(jì)移動(dòng)載體位置的范例。請(qǐng)參照?qǐng)D2，移動(dòng)載體22會(huì)在移動(dòng)過程中檢測(cè)環(huán)境中可辨識(shí)的特征24，并對(duì)所檢測(cè)的地標(biāo)位置，以不確定性的分布26來表示其可信賴的程度，此種技術(shù)可通過隨時(shí)檢測(cè)環(huán)境特征及其可能位置的方式達(dá)成定位需求。以上所提的移動(dòng)載體定位技術(shù)通過視覺圖像感測(cè)元件建構(gòu)的定位技術(shù)，并使用延伸卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter,EKF)或粒子濾波器(Particle Filter,PF)等算法進(jìn)行移動(dòng)載體的移動(dòng)預(yù)測(cè)與修正程序，以達(dá)成較準(zhǔn)確的環(huán)境電子地圖建置與移動(dòng)載體定位。算法的修正程序乃使用圖像特征點(diǎn)比對(duì)技術(shù)，計(jì)算出移動(dòng)載體的估計(jì)姿態(tài)誤差量，以進(jìn)行誤差修正。然而，一般將粒子濾波器算法用于移動(dòng)載體的視覺圖像感測(cè)元件的定位時(shí)，每個(gè)粒子皆須進(jìn)行圖像與地圖特征點(diǎn)的比對(duì)，因此當(dāng)粒子數(shù)量增加時(shí)，其運(yùn)算量將會(huì)跟隨著大幅增加。此外，上述視覺圖像感測(cè)元件的定位技術(shù)多半仍停留在模擬或是離線的定位運(yùn)算，無法即時(shí)完成移動(dòng)載體的定位，使得這些方法均無法用于實(shí)際環(huán)境下移動(dòng)載體的定位導(dǎo)航需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本公開提出一種視覺定位方法及裝置，通過使用粒子濾波器定位算法，進(jìn)行移動(dòng)載體的移動(dòng)預(yù)測(cè)與修正程序，以達(dá)成較準(zhǔn)確的環(huán)境特征地圖與移動(dòng)載體定位。本公開提出一種視覺定位方法，適于定位具有圖像感測(cè)元件的電子裝置。此方法利用粒子濾波器灑布多個(gè)粒子至電子裝置估計(jì)的位置周圍的多個(gè)位置，并分別找出各個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為可視的地圖特征點(diǎn)集合。接著，利用圖像感測(cè)元件提取圖像，并分析圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)，然后將圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與上述可視的地圖特征點(diǎn)集合中的地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得比對(duì)結(jié)果，最后則選擇與比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以該粒子所在位置作為該電子裝置的位置。本公開提出一種視覺定位裝置，其包括圖像感測(cè)元件、圖像分析模塊、粒子濾波器、特征點(diǎn)集合模塊、特征比對(duì)模塊及位置判斷模塊。其中，圖像感測(cè)元件用以提取圖像。圖像分析模塊用以分析圖像感測(cè)元件所提取的圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)。粒子濾波器用以灑布多個(gè)粒子至視覺定位裝置估計(jì)的位置周圍的多個(gè)位置。特征點(diǎn)集合模塊用以分別找出各個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為地圖特征點(diǎn)集合。特征比對(duì)模塊用以將圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得比對(duì)結(jié)果。位置判斷模塊選擇與比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以該粒子所在位置作為視覺定位裝置的位置?；谏鲜觯竟_通過辨識(shí)圖像中的不同特征點(diǎn)，將粒子濾波器定位算法中不必要的特征點(diǎn)比對(duì)計(jì)算去除，可解決視覺圖像感測(cè)元件定位算法重復(fù)運(yùn)算的問題，并降低視覺圖像感測(cè)元件定位軟件算法的運(yùn)算量。為讓本公開的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1是已知估計(jì)移動(dòng)載體位置的范例。圖2是已知估計(jì)移動(dòng)載體位置的范例。圖3是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位裝置的方塊圖。圖4是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位方法的流程圖。圖5是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位方法的示意圖。圖6是依照本公開一實(shí)施例所繪示的篩選地圖特征點(diǎn)的方法流程圖。圖7是依照本公開一實(shí)施例所繪示的利用激光定義可視范圍的范例。圖8是依照本公開一實(shí)施例所繪示的篩選地圖特征點(diǎn)的方法流程圖。圖9是依照本公開一實(shí)施例所繪示的直線方程式象限示意圖。主要元件符號(hào)說明12:物件14:估計(jì)點(diǎn)16:特征點(diǎn)22:移動(dòng)載體24:可辨識(shí)特征26:不確定性分布30:視覺定位裝置31:圖像感測(cè)元件32:圖像分析模塊33:粒子濾波器
34:特征點(diǎn)集合模塊35:特征比對(duì)模塊36:位置判斷模塊51:粒子52:地圖特征點(diǎn)53:粒子集合54:可視的地圖特征點(diǎn)集合55、70:提取圖像56:圖像特征點(diǎn)92、94:圓圈LL:左投影點(diǎn)LR:右投影點(diǎn)Ll> Le:線段S402 S410:本公開一實(shí)施例的視覺定位方法的步驟S602 S606:本公開一實(shí)施例的地圖特征點(diǎn)篩選方法的步驟S802 S810:本公開一實(shí)施例的地圖特征點(diǎn)篩選方法的步驟
具體實(shí)施例方式本公開利用視覺圖像感測(cè)元件可辨識(shí)圖像中不同特征點(diǎn)的特性，將粒子濾波器定位算法中重復(fù)的特征點(diǎn)比對(duì)計(jì)算去除，使粒子濾波器算法不會(huì)隨著粒子數(shù)量增加而造成特征點(diǎn)比對(duì)運(yùn)算量大幅上升，藉此可降低視覺圖像感測(cè)元件定位軟件算法運(yùn)算量，達(dá)成視覺圖像感測(cè)元件即時(shí)定位移動(dòng)載體的目的。圖3是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位裝置的方塊圖。圖4是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位方法的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3及圖4，視覺定位裝置30例如是配置在機(jī)器人、移動(dòng)載體等電子裝置上，而用以對(duì)電子裝置進(jìn)行定位，其中包括圖像感測(cè)元件31、圖像分析模塊32、粒子濾波器33、特征點(diǎn)集合模塊34、特征比對(duì)模塊35及位置判斷模塊36。以下即搭配圖3中視覺定位裝置30的各項(xiàng)元件說明本實(shí)施例的視覺定位方法的詳細(xì)步驟。首先，由視覺定位裝置30利用粒子濾波器33灑布多個(gè)粒子至電子裝置估計(jì)的位置周圍的多個(gè)位置(步驟S402)。其中，粒子濾波器33例如是以隨機(jī)的方式在電子裝置估計(jì)的位置周圍灑布粒子，而用以評(píng)估電子裝置的位置，每個(gè)粒子均有其對(duì)應(yīng)的可視范圍，而此可視范圍可涵括環(huán)境電子地圖中不同的地圖特征點(diǎn)。接著，由特征點(diǎn)集合模塊34分別找出各個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為可視的地圖特征點(diǎn)集合(步驟S404)。其中，特征點(diǎn)集合模塊34例如還會(huì)篩選落在圖像感測(cè)元件的可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)，以聯(lián)集為可視的地圖特征點(diǎn)集合。舉例來說，圖5是依照本公開一實(shí)施例所繪示的視覺定位方法的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，多個(gè)粒子51例如是由粒子濾波器灑布在所要定位的電子裝置估計(jì)的位置周圍，而地圖特征點(diǎn)52則是散布在電子裝置周圍，預(yù)先檢測(cè)的環(huán)境電子地圖中的特征點(diǎn)。每個(gè)粒子51都會(huì)有其特定的可視范圍，而涵括不同種類或數(shù)量的地圖特征點(diǎn)52，如果將所有粒子51的可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)52進(jìn)行聯(lián)集，則可得到如圖所示的粒子集合53對(duì)應(yīng)的可視的地圖特征點(diǎn)集合54，此地圖特征點(diǎn)集合54可用來和目前提取圖像55中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)56比較，而找出可對(duì)應(yīng)的地圖特征點(diǎn)。通過上述將地圖特征點(diǎn)52聯(lián)集的動(dòng)作，可將粒子51之間重復(fù)的地圖特征點(diǎn)52去除，進(jìn)而省去重復(fù)比對(duì)的運(yùn)算?；氐綀D4，在求取地圖特征點(diǎn)集合的同時(shí)，視覺定位裝置30還會(huì)利用圖像感測(cè)元件31提取圖像，并由圖像分析模塊32分析該圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)(步驟S406)。此圖像感測(cè)元件31例如是電荷稱合元件(Charge Coupled Device, CO))或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Device, CMOS)兀件，而用以提取其可視范圍內(nèi)的圖像。圖像分析模塊32則可采用特征提取等圖像處理算法分析圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)，例如圖5中的圖像特征點(diǎn)56。然后，由特征比對(duì)模塊35將圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，以獲得比對(duì)結(jié)果(步驟S408)。其中，在進(jìn)行比對(duì)之前，例如會(huì)先由特征點(diǎn)集合模塊34將地圖特征點(diǎn)集合中各個(gè)地圖特征點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至圖像平面，再由特征比對(duì)模塊35將圖像分析模塊32分析的圖像特征點(diǎn)與此轉(zhuǎn)換后的地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，而找出與圖像特征點(diǎn)相符的地圖特征點(diǎn)。最后，由位置判斷模塊36選擇與比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以此粒子所在位置作為電子裝置的位置(步驟S410)。其中，位置判斷模塊36例如會(huì)根據(jù)比對(duì)結(jié)果計(jì)算各個(gè)粒子可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)與比對(duì)后的地圖特征點(diǎn)之間的誤差值，選擇誤差值最小的粒子的位置來作為電子裝置的位置。也就是說，如果粒子的可視范圍內(nèi)包括愈多相符的地圖特征點(diǎn)，則該粒子的位置與電子裝置所在位置相同的可能性愈高，因此可將該粒子的位置視為電子裝置所在位置。通過上述方法即可將粒子濾波器定位算法中不必要的地圖特征點(diǎn)比對(duì)的計(jì)算去除，以解決重復(fù)運(yùn)算的問題，進(jìn)而降低定位電子裝置所需的運(yùn)算量。需說明的是，特征點(diǎn)集合模塊34在篩選地圖特征點(diǎn)時(shí)，例如會(huì)依照?qǐng)D像感測(cè)元件31的可視范圍定義左右邊線，并根據(jù)地圖特征點(diǎn)所處象限是否落在此左右邊線內(nèi)，決定是否將該地圖特征點(diǎn)選入可視的地圖特征點(diǎn)集合。圖6是依照本公開一實(shí)施例所繪示的篩選可視的地圖特征點(diǎn)的方法流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，特征點(diǎn)集合模塊34會(huì)先找出圖像感測(cè)元件31的可視范圍內(nèi)的左投影點(diǎn)及右投影點(diǎn)(步驟S602)。其中，特征點(diǎn)集合模塊34例如利用投射模塊(未繪示)投射激光點(diǎn)于圖像感測(cè)元件31的一個(gè)預(yù)設(shè)可視范圍內(nèi)，并控制圖像感測(cè)元件31提取此預(yù)設(shè)可視范圍內(nèi)的圖像，而依據(jù)圖像上的激光投影點(diǎn)的位置，定義圖像感測(cè)元件31的可視范圍。此處圖像感測(cè)元件31所提取的圖像(例如第二圖像)可直接使用前述步驟S406中圖像感測(cè)元件31所提取的圖像(例如第一圖像)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，由于圖像感測(cè)元件31的可視范圍通常為固定的，因此找出圖像感測(cè)元件31的可視范圍內(nèi)的左投影點(diǎn)及右投影點(diǎn)的步驟只需執(zhí)行一次，故前述第一圖像與第二圖像為分開提取。定義圖像感測(cè)元件31的可視范圍可以多種方法計(jì)算，在一實(shí)施例中，以中國臺(tái)灣專利申請(qǐng)?zhí)?8140007的專利為例，請(qǐng)參考圖7所繪示的圖像70，虛線代表投射模塊投射在圖像70中的激光投影點(diǎn)的位置，而其中的最左邊的左投影點(diǎn)LL以及最右邊的右投影點(diǎn)LR可定義出圖像感測(cè)元件31的實(shí)際可視范圍，但不限于此方法。
使用激光投影點(diǎn)的目的是為了要利用激光投影點(diǎn)在圖像上的位置以及激光投影點(diǎn)在世界坐標(biāo)中的位置這兩者的關(guān)系來定義出圖像在世界坐標(biāo)的可視范圍。在另一實(shí)施例中，如果已經(jīng)能準(zhǔn)確知道圖像感測(cè)元件的視角，則可利用電子裝置在世界坐標(biāo)的位置與已知的圖像感測(cè)元件的視角來定義左右邊線。然后，特征點(diǎn)集合模塊34會(huì)求取左投影點(diǎn)及右投影點(diǎn)分別與圖像感測(cè)元件上參考點(diǎn)的連線的直線方程式(步驟S604)。此參考點(diǎn)的功能是求取圖像感測(cè)元件的視角，在一實(shí)施例中為圖像感測(cè)元件的中心點(diǎn)。其中，特征點(diǎn)集合模塊34例如會(huì)先將左投影點(diǎn)、右投影點(diǎn)以及圖像感測(cè)元件上參考點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至世界坐標(biāo)系，再分別求取左投影點(diǎn)與參考點(diǎn)連線的直線方程式，以及右投影點(diǎn)與參考點(diǎn)連線的直線方程式。舉例來說，假設(shè)LRZ_X、LLZ_X及cz_x分別代表左投影點(diǎn)、右投影點(diǎn)以及圖像感測(cè)元件上參考點(diǎn)轉(zhuǎn)換至世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，則左投影點(diǎn)與參考點(diǎn)連線的直線方程式LI以及右投影點(diǎn)與參考點(diǎn)連線的直線方程式L2可以下列公式計(jì)算而得:
權(quán)利要求
1.一種視覺定位方法，適于定位具有一圖像感測(cè)元件的一電子裝置，該方法包括下列步驟: 利用一粒子濾波器灑布多個(gè)粒子至該電子裝置的一估計(jì)位置周圍的多個(gè)位置； 分別找出各所述粒子對(duì)應(yīng)的一可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為可視的一地圖特征點(diǎn)集合； 利用該圖像感測(cè)元件提取一第一圖像，并分析該第一圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)； 將該第一圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與該地圖特征點(diǎn)集合中的地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得一比對(duì)結(jié)果；以及 選擇與該比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以該粒子所在位置作為該電子裝置的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的視覺定位方法，其中分別找出各所述粒子對(duì)應(yīng)的該可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為該地圖特征點(diǎn)集合的步驟還包括: 篩選落在該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的視覺定位方法，其中篩選落在該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)的步驟包括: 找出該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的一左投影點(diǎn)及一右投影點(diǎn)； 求取該左投影點(diǎn)及該右投影點(diǎn)分別與該圖像感測(cè)元件上一參考點(diǎn)的一連線的一直線方程式；以及 根據(jù)各所述地圖特征點(diǎn)所屬的一象限以及該地圖特征點(diǎn)相對(duì)于各所述連線的一方向，決定是否將該地圖特征點(diǎn)選入該地圖特征點(diǎn)集合。
4.如權(quán)利要求3所述的視覺定位方法，其中找出該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的該左投影點(diǎn)及該右投影點(diǎn)的步驟包括: 投射一激光于該圖像感測(cè)元件的一預(yù)設(shè)可視范圍內(nèi)； 利用該圖像感測(cè)元件提取一第二圖像；以及 依據(jù)該激光在該第二圖像上的一激光投影點(diǎn)的一位置，定義該圖像感測(cè)元件的該可視范圍。
5.如權(quán)利要求3所述的視覺定位方法，其中在求取該左投影點(diǎn)及該右投影點(diǎn)分別與該圖像感測(cè)元件上該參考點(diǎn)的該連線的該直線方程式的步驟之前，還包括: 轉(zhuǎn)換該左投影點(diǎn)、該右投影點(diǎn)及該參考點(diǎn)的坐標(biāo)至一世界坐標(biāo)系。
6.如權(quán)利要求3所述的視覺定位方法，其中根據(jù)各所述地圖特征點(diǎn)所屬的該象限以及該地圖特征點(diǎn)相對(duì)于各所述連線的該方向，決定是否將該地圖特征點(diǎn)選入該地圖特征點(diǎn)集合的步驟包括: 將各所述地圖特征點(diǎn)的一坐標(biāo)代入各所述直線方程式，獲得一運(yùn)算值； 根據(jù)各所述地圖特征點(diǎn)的運(yùn)算值的正負(fù)號(hào)，查詢一象限表以找出對(duì)應(yīng)的一象限； 判斷該地圖特征點(diǎn)所處象限與在該象限表所找出的該象限是否相符；以及 如果相符，將該地圖特征點(diǎn)選入該地圖特征點(diǎn)集合。
7.如權(quán)利要求1所述的視覺定位方法，其中在將該第一圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與所述地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得該比對(duì)結(jié)果的步驟之前，還包括: 轉(zhuǎn)換該地圖特征點(diǎn)集合中的地圖特征點(diǎn)至一圖像平面。
8.如權(quán)利要求1所述的視覺定位方法，其中選擇與該比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以該粒子所在位置作為該電子裝置的位置的步驟包括: 根據(jù)比對(duì)結(jié)果計(jì)算各所述粒子的一誤差值，以選擇該誤差值最小的粒子的該位置作為該電子裝置的位置。
9.一種視覺定位裝置，包括: 一圖像感測(cè)元件，提取一第一圖像； 一圖像分析模塊，分析該圖像感測(cè)元件所提取的該第一圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)； 一粒子濾波器，灑 布多個(gè)粒子至該視覺定位裝置的一估計(jì)位置周圍的多個(gè)位置； 一特征點(diǎn)集合模塊，分別找出各所述粒子對(duì)應(yīng)的一可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為可視的一地圖特征點(diǎn)集合； 一特征比對(duì)模塊，將該第一圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與所述地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得一比對(duì)結(jié)果；以及 一位置判斷模塊，選擇與該比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，而以該粒子所在位置作為該視覺定位裝置的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的視覺定位裝置，其中該特征點(diǎn)集合模塊還包括篩選落在該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的地圖特征點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的視覺定位裝置，其中該特征點(diǎn)集合模塊包括找出該圖像感測(cè)元件的該可視范圍內(nèi)的一左投影點(diǎn)及一右投影點(diǎn)，求取該左投影點(diǎn)及該右投影點(diǎn)分別與該圖像感測(cè)元件上一參考點(diǎn)的一連線的一直線方程式，并根據(jù)各所述地圖特征點(diǎn)所屬的一象限以及該地圖特征點(diǎn)相對(duì)于各所述連線的一方向，決定是否將該地圖特征點(diǎn)選入該地圖特征點(diǎn)集合。
12.如權(quán)利要求10所述的視覺定位裝置，還包括: 一投射模塊，投射一激光于該圖像感測(cè)元件的一預(yù)設(shè)可視范圍內(nèi)，并控制該圖像感測(cè)元件提取一第二圖像，而依據(jù)該激光在該第二圖像上的一激光投影點(diǎn)的一位置，定義該圖像感測(cè)元件的該可視范圍。
13.如權(quán)利要求10所述的視覺定位裝置，其中該特征點(diǎn)集合模塊還包括轉(zhuǎn)換該左投影點(diǎn)、該右投影點(diǎn)及該參考點(diǎn)的坐標(biāo)至一世界坐標(biāo)系。
14.如權(quán)利要求13所述的視覺定位裝置，其中該特征點(diǎn)集合模塊還包括轉(zhuǎn)換該地圖特征點(diǎn)集合中的地圖特征點(diǎn)至一圖像平面。
15.如權(quán)利要求11所述的視覺定位裝置，其中該特征點(diǎn)集合模塊包括將各所述地圖特征點(diǎn)的一坐標(biāo)代入各所述直線方程式，獲得一運(yùn)算值，并根據(jù)所述運(yùn)算值的正負(fù)號(hào)，查詢一象限表以找出對(duì)應(yīng)的一象限，然后判斷該地圖特征點(diǎn)所處象限與在該象限表所找出的該象限是否相符，如果相符，將該地圖特征點(diǎn)選入該地圖特征點(diǎn)集合。
16.如權(quán)利要求9所述的視覺定位裝置，其中該位置判斷模塊包括根據(jù)比對(duì)結(jié)果計(jì)算各所述粒子的一誤差值，以選擇該誤差值最小的粒子的該位置作為該視覺定位裝置的位置。
全文摘要
一種視覺定位方法及裝置，適于定位具有圖像感測(cè)元件的電子裝置。此方法利用粒子濾波器灑布多個(gè)粒子至電子裝置估計(jì)的位置周圍的多個(gè)位置，然后分別找出各個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的可視范圍內(nèi)的多個(gè)地圖特征點(diǎn)，并聯(lián)集為可視的地圖特征點(diǎn)集合。接著，利用圖像感測(cè)元件提取圖像，并分析圖像中的多個(gè)圖像特征點(diǎn)，然后將圖像中的圖像特征點(diǎn)分別與上述可視的地圖特征點(diǎn)集合中的地圖特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，獲得比對(duì)結(jié)果。最后選擇與比對(duì)結(jié)果最相近的粒子，以該粒子所在位置作為電子裝置的位置。
文檔編號(hào)G06K9/64GK103186797SQ20121021127
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者蔡雨坤, 歐志鴻, 游鴻修, 王維漢 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院