[发明专利]定位的方法和装置

说明书

本申请提供一种定位的方法和装置。本申请实施例通过在图像数据库中确定与第一终端拍摄的第一图像匹配的至少一个第二图像，以及第一图像与至少一个第二图像在第一终端的局部坐标系下的位姿，并根据第一图像在该第一局部坐标系下的位姿、至少一个第二图像在该第一局部坐标系下的位姿以及该至少一个第二图像在世界坐标系中的位姿，输出所述第一图像在所述世界坐标系下的位姿，实现对第一图像的定位。因此，本申请实施例能够基于一部分图像在局部坐标系以及世界坐标系下的位姿，得到局部坐标系与世界坐标系的关系，从而对第一图像在世界坐标系中定位，而无需对每个图像采集3D点云。本申请可以应用于虚拟现实VR、增强现实AR等领域。

技术领域

本申请涉及增强现实(augmented reality，AR)技术领域，并且更具体的，涉及定位的方法和装置。

背景技术

随着第五代(5th generation，5G)通信技术的逐渐成熟，以及手机摄像硬件、计算能力的发展，基于视觉AR技术的智能化应用服务越来越丰富。AR技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，虚拟信息和真实世界两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

为了实现广覆盖的AR应用，需要构建地图特征库以进行位姿获取。例如，首先，可以在离线构库阶段利用专业采集设备，如道路测量车、无人机、测量式激光扫描仪、光学相机等采集周围环境的三维(3dimensions，3D)点云(x，y，z)信息，构建地图特征库。然后，在在线定位阶段，可以拍摄一张环境图片，提取拍摄图片的二维(2dimensions，2D)特征点，并与离线构库阶段构建好的地图特征库进行匹配，检索得到一系列2D-3D匹配点对，再通过姿态解算算法，例如PnP(point-n-point)，获取终端的位姿。

但是，上述方案依赖完整且与环境高度统一的包含点云信息的地图特征库的构建，然而构建包含点云信息的地图特征库需要依赖专业人员和采集设备，耗时费力，成本高昂。因此，亟需一种高效率、低成本的定位方案。

发明内容

本申请提供一种定位的方法和装置，能够基于一部分图像在局部坐标系下的位姿以及在世界坐标系下的位姿，得到局部坐标系与世界坐标系的关系，从而对待定位图像在世界坐标系中定位，而无需对每个图像采集3D点云。

第一方面，提供了一种定位的方法，该方法可以应用于终端或云端。在该方法中，首先可以获取第一终端拍摄的第一图像，根据该第一图像的第一信息与图像数据库中的图像的第一信息，在图像数据库中确定与该第一图像匹配的至少一个第二图像，其中，第一信息用于指示图像的全局特征，该图像数据库包括多帧图像的第一信息、多帧图像的第二信息和多帧图像在世界坐标系下的位姿，其中，所述第二信息用于指示图像的局部特征。然后，可以根据第一图像的第二信息和至少一个第二图像的第二信息，确定第一图像和至少一个第二图像在第一终端的第一局部坐标系下的位姿。之后，可以根据第一图像在第一局部坐标系下的位姿、至少一个第二图像在第一局部坐标系下的位姿以及至少一个第二图像在世界坐标系下的位姿，输出第一图像在所述世界坐标系下的位姿。

因此，本申请实施例通过在图像数据库中确定与第一终端拍摄的第一图像匹配的至少一个第二图像，以及第一图像与至少一个第二图像在第一终端的局部坐标系下的位姿，并根据第一图像在该第一局部坐标系下的位姿、至少一个第二图像在该第一局部坐标系下的位姿以及该至少一个第二图像在世界坐标系中的位姿，输出所述第一图像在所述世界坐标系下的位姿，实现对第一图像的定位。因此，本申请实施例能够基于一部分图像在局部坐标系下的位姿以及在世界坐标系下的位姿，得到局部坐标系与世界坐标系的关系，从而对待定位图像(例如第一图像)在世界坐标系中定位，而无需对每个图像采集3D点云。

本申请实施例中，第一图像在世界坐标系下的位姿，即为第一终端在拍摄该第一图像时在世界坐标系下的位姿，也可以称为相机的位姿。