[发明专利]位置数据误差的校正

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求标题为“A General Method for Correcting Systematic Errors in Discrete Measurement Systems”的第60/954,473号美国临时专利申请，以及标题为“Method for Eliminating Motion Induced Offsets in a Non-Rectilinear Printer”的第60/954,476号美国临时专利申请的优先权，这两个申请在2007年8月7日提交，因此其全部公开内容通过引用而被全部并入。 

技术领域

本发明的实施方式涉及位置检测领域，更具体地涉及校正电子设备的位置数据中的系统误差，该电子设备被配置为跨越表面进行导航(navigate)。 

背景 

传统的打印设备依靠机械操作的托架在直线方向上传送打印头，同时其他的机构在正交方向上推进介质。当打印头在介质上移动时，可以记下图像。便携式打印机已通过减小操作机构尺寸的技术被开发出来。然而，提供打印头和介质之间的相对运动的原理保持与传统打印设备相同。因此，这些机构限制了打印机尺寸的减小和可作为介质使用的材料。 

手持打印设备已经被开发出来，这允许操作人员在介质上操纵手持设备以便把图像打印在介质上。然而，这些设备受到操作人员进行的设备的不可预测和非线性运动的挑战。操作人员的运动的变化，包括了设备自身的旋转，使得很难确定打印头的精确位置。这类定位误差可能对被打印图像的质量产生有害的影响。

用于从目标介质获得图像的某些手持扫描仪已经被开发出来。在扫描期间，图像数据由图像传感器记录并且定位数据由定位传感器记录，定位传感器与图像传感器并列在一起。所积累的图像数据被标记了位置并且作为失真的图像数据被记录。一旦失真的图像数据被获得，它将会被处理以提供对旋转失真进行校正的修复图像。这种修复处理还依赖所获得图像数据的重叠区域，以有助于接合(stitch)最终图像。 

虽然这一处理可以在扫描情形中起作用，但打印情形还是会面临其他挑战。例如，在打印操作中手持打印设备的定位不可以被推迟，直到介质被完全扫描为止。另外，也不可使用对被捕获图像的接合。 

发明内容

考虑到在目前技术水平中的问题，本发明的实施方式针对校正在电子设备的位置数据中的系统误差，该电子设备被配置为跨越表面进行导航。更特别地，根据本发明各种实施方式还提供了一种用于位置数据误差的校正的方法，该方法包括：捕获多个导航(navigational)测量以确定仪器的被检测的平移路径；比较仪器的实际平移路径和仪器的被检测的平移路径；至少部分地基于在实际平移路径和被检测的平移路径之间的差来生成一个或多个比例因数；创建包括一个或多个比例因数的查找表；积累(accumulate)在多个导航测量的连续导航测量之间的增加的平移变化，其中增加的平移变化包括在一个或多个坐标值中的变化；以及至少部分地基于坐标值的子集出现在多个坐标值中的频率来调整一个或多个比例因数。 

在一些实施方式中，一个或多个比例因数的值可以至少部分地基于仪器的速度来生成。在一些实施方式中，一个或多个比例因数的值可以至少部分基于仪器的加速度来生成。 

在一些实施方式中，小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络可被用 于调整一个或多比例因数。 

在各种实施方式中，用于位置数据误差的校正的仪器可能包括一个或多个导航传感器和位置模块，该位置模块被配置用于为控制该一个或多个导航传感器捕获多个导航测量，并且借助于一个或多个比例因数调整导航测量以确定该仪器在介质上的平移路径。 

在一些实施方式中，该位置模块可被配置为积累在多个导航测量的连续导航测量之间的增加的平移变化。增加的平移变化可包括在一个或多个坐标值中的变化。在各种实施方式中，位置模块可被配置为至少部分地基于坐标值的子集出现在多个坐标值中的频率来调整一个或多个比例因数。 

在一些实施方式中，一个或多个比例因数的值可以是至少部分地基于仪器的速度的。在一些实施方式中，一个或多个比例因数的值可以是至少部分地基于仪器的加速度的。 

在一些实施方式中，仪器可以包括被配置为从图像源接收图像的通信接口，以及被配置为至少部分地基于图像和仪器的确定的平移路径来使得打印材料被附着在介质上的打印模块。