[发明专利]确定取向

说明书

提供了一种用于使用在基于照相机所采集的天花板可安装照明器的图像确定照相机的取向中的天花板可安装照明器。天花板可安装照明器包括光源，该光源具有其中它发射光的接通状态和其中它不发射光的关断状态，并且具有带有关断状态中的对称性的形状。天花板可安装照明器还包括控制器，其被配置成控制光源以发射具有破坏所述对称性的照明效果的接通状态中的所述光。设备包括从照相机接收光源的图像，并且通过基于光源的图像而执行几何视角计算来确定照相机相对于光源的取向。通过检测由光源发射的光中的非对称性来解决取向中的歧义性。

技术领域

本公开涉及基于由照相机所采集的光源的图像来确定照相机相对于该光源的取向。

背景技术

存在用于使诸如移动电话或者平板电脑之类的设备确定其位置的若干方式。常规技术包括使用诸如GPS（全球定位系统）之类的基于卫星的定位系统或者基于在设备与蜂窝网络的多个基站之间传递的信号的三边测量。

在WO 2013/016439中描述了另一技术。根据该技术，给定位置中的多个光源各自以调制到从该光源发射的光中的编码光信号的形式广播相应的标识符。然后，诸如移动电话之类的设备可以使用其内置照相机读取编码到来自这样的源的光中的标识符，并且该标识符可以被用于查找光源的坐标。因此，设备可以确定其粗略地处于该光源的坐标的附近。当多个源在其所有标识符已知的情况下出现在照相机的视场中时，那么可以执行三角测量的形式以确定照相机并且从而设备的更细粒度的位置。

发明内容

照相机常常可能仅能够看到单个光源，例如当在室内并且面向上使用时，和/或因为内置到像电话或平板电脑这样的设备中的典型照相机可能仅具有有限的视场。在这样的情况中，这意味着不能执行光源之间的三角测量。将期望的是，提供不一定依赖于处于视图内的多个不同光源的可替换技术。

如本文所公开的，这可以使用分析如出现在所采集的图像中的给定照明器的视角失真形状的几何视角(perspective)计算来实现。然而，一种阻碍在于典型的光源往往具有对称形状，例如在诸如光源将安装于其上的天花板之类的表面的平面中对称。例如，形状可以具有旋转对称性（旋转对称的阶是二或更多）或者镜像对称性（轴对称）。这将歧义性引入计算，例如正方形从四个不同的角度看起来相同。因此，基于常规照明器，编码光检测器将需要在其视场中具有至少两个照明器以便从图像知晓其取向。根据本公开，可以将光效果引入到由光源发射的光以便破坏对称性，优选地对人眼而言不可感知的效果，诸如以高频调制到光中的非对称编码光分布。当光源的图像由照相机采集时，几何视角计算可以在图像上执行以基于非对称光分布确定照相机相对于光源的取向。

因此，根据本文所公开的一方面，提供了一种用于使用在基于照相机所采集的照明器的图像确定照相机的取向中的照明器。照明器包括具有其中它发射光的接通状态和其中它不发射光的关断状态的光源，光源具有带有对称性的形状并且在关断状态中看起来具有所述对称性。照明器还包括被配置成控制光源以发射具有破坏所述对称性的照明效果的接通状态中的所述光的控制器。

优选地，所述照明效果对人类视觉而言不可感知并且对照相机而言可感知。光源因而发射具有对人类而言对称的外观的光，而照明效果在由照相机检测到时破坏对称性。

在优选应用中，照明器用于安装在诸如天花板、地板或墙壁之类的限定平面的表面上，并且对称性处于所述表面的平面中。在实施例中，用于破坏对称性的照明效果在所述表面的平面中不具有对称性。

为了实现非对称性，可以将光源分成非对称区段，并且控制器可以被配置成通过从不同区段不同地发射光来产生所述照明效果。

控制器可以被配置成使用编码光产生所述照明效果。

控制器可以被配置成通过从每一个所述区段不同地发射编码光或者从一个区段发射编码光而同时从另一区段发射非编码光来产生所述照明效果。