一种三维场景下的协作定位方法及装置转让专利
申请号 : CN202111195551.4
文献号 : CN113640739B
文献日 : 2022-01-28
发明人 : 宋晨 , 尚晋波 , 杜伟
申请人 : 南昌奇眸科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种三维场景下的协作定位方法,其特征在于,包括:响应于获取目标对象的历史位置数据,对所述历史位置数据进行计算处理,使得到相对于初始坐标系的预期三维坐标,并生成预期运动轨迹,其中,所述初始坐标系为x轴和y轴在水平面内,并且z轴与重力加速度方向反向平行的坐标系;
响应于获取目标对象的实时位置数据,对所述实时位置数据进行计算处理,使得到相对于所述初始坐标系的实时三维坐标,其中,所述实时位置数据包括相对于实时坐标系的三维加速度以及所述实时坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹角,所述实时坐标系为以所述目标对象的中心为原点的动态坐标,所述实时坐标系的原点和其坐标轴的方向随所述目标对象的运动而变化,得到相对于所述初始坐标系的实时三维坐标的具体步骤包括:根据所述目标对象相对于所述实时坐标系的三维加速度和所述实时坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹角,以及所述目标对象的初始速度,确定所述目标对象在初始坐标系中的位移距离并基于所述位移距离更新所述目标对象的实时三维坐标;
判断所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值;
判断所述实时三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值;
若所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且所述实时三维坐标的更新时间大于预设时间阈值,发送报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种三维场景下的协作定位方法,其特征在于,在响应于获取目标对象的实时位置数据,对所述实时位置数据进行计算处理,使得到相对于所述初始坐标系的实时三维坐标之后,所述方法还包括:对所述三维坐标进行实时显示,并生成目标对象的实时运动轨迹。
3.根据权利要求1所述的一种三维场景下的协作定位方法,其特征在于,在所述判断所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值之后,所述方法还包括:
若所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离超过预设距离阈值,则直接发送报警信号。
4.一种三维场景下的协作定位装置,其特征在于,包括:定位跟踪系统,配置为获取目标对象的位置数据;
与所述定位跟踪系统通信连接的数据同步系统,配置为对所述位置数据进行传输;
3D数据计算系统,配置为对所述位置数据进行计算处理,其中,所述3D数据计算系统包括:处理模块,配置为对目标对象的历史位置数据和/或实时位置数据进行计算处理,使得到相对于初始坐标系的预期三维坐标和/或实时三维坐标;第一判断模块,配置为判断实时三维坐标与预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值;第二判断模块,配置为判断实时三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值;报警模块,配置为若所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且所述实时三维坐标的更新时间大于预设时间阈值,发送报警信号;
显示系统,配置为实时显示目标对象的预期三维坐标和/或实时三维坐标,并生成预期运动轨迹和/或实时运动轨迹。
5.一种电子设备,其包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
6.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
说明书 :
一种三维场景下的协作定位方法及装置
技术领域
背景技术
的具体工作方式为:当待测终端自身拥有的信息不足以实现定位功能时,采用特定的无线
通信技术,如Wi‑Fi、蓝牙等,具体地,待测终端和相邻终端都需要具有特定的无线模块,并
开启该特定的无线模块,通过待测终端与相邻终端的交互获取自己欠缺的补充信息,而后
综合自有信息及从相邻终端获取的补充信息进行定位;类似地,在基于测距的协作定位中,
同样采用特定的无线通信技术,通过待测终端与相邻终端的通信实现定位,不同的是,待测
终端获取的信息为相邻终端的位置信息及待测终端与相邻终端的测距信息。
发明内容
并生成预期运动轨迹,其中,所述初始坐标系为x轴和y轴在水平面内,并且z轴与重力加速
度方向反向平行的坐标系;响应于获取目标对象的实时位置数据,对所述实时位置数据进
行计算处理,使得到相对于所述初始坐标系的实时三维坐标,其中,所述实时位置数据包括
相对于实时坐标系的三维加速度以及所述实时坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的
坐标轴的夹角,所述实时坐标系为以所述目标对象的中心为原点的动态坐标,所述实时坐
标系的原点和其坐标轴的方向随所述目标对象的运动而变化,得到相对于所述初始坐标系
的实时三维坐标的具体步骤包括:根据所述目标对象相对于所述实时坐标系的三维加速度
和所述实时坐标系的坐标轴与与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹角,以及所述目标对象
的初始速度,确定所述目标对象在初始坐标系中的位移距离并基于所述位移距离更新所述
目标对象的实时三维坐标;判断所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维
坐标的最小距离是否超过预设距离阈值;判断所述实时三维坐标的更新时间是否大于预设
时间阈值;若所述实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离不
超过预设距离阈值,且所述实时三维坐标的更新时间大于预设时间阈值,发送报警信号。
还包括:对所述三维坐标进行实时显示,并生成目标对象的实时运动轨迹。
实时三维坐标与所述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离超过预设距离阈值,
则直接发送报警信号。
数据进行传输;以及3D数据计算系统,配置为对所述位置数据进行计算处理。
三维坐标和/或实时三维坐标;第一判断模块,配置为判断实时三维坐标与预期运动轨迹中
的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值;第二判断模块,配置为判断实时
三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值;报警模块,配置为若所述实时三维坐标与所
述预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且所述实时三维
坐标的更新时间大于预设时间阈值,发送报警信号。
所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施
例的三维场景下的协作定位方法的步骤。
令被计算机执行时,使所述计算机执行本发明任一实施例的三维场景下的协作定位方法的
步骤。
时间是否超过预设时间阈值,从而实现对目标对象的状态进行实时监测,在实时三维坐标
位置超过预设距离阈值或三维坐标位置不超过预设距离阈值,但实时三维坐标更新时间超
过预设时间阈值时,能够进行及时告警,实现了提高后期找寻目标对象的效率以及提高了
找到目标对象的概率。
附图说明
域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附
图。
具体实施方式
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
所述初始坐标系为x轴和y轴在水平面内,并且z轴与重力加速度方向反向平行的坐标系;
实时坐标系的三维加速度以及所述实时坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的坐标轴
的夹角,所述实时坐标系为以所述目标对象的中心为原点的动态坐标,所述实时坐标系的
原点和其坐标轴的方向随所述目标对象的运动而变化,得到相对于所述初始坐标系的实时
三维坐标的具体步骤包括:根据所述目标对象相对于所述实时坐标系的三维加速度和所述
实时坐标系的坐标轴与与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹角,以及所述目标对象的初始
速度,确定所述目标对象在初始坐标系中的位移距离并基于所述位移距离更新所述目标对
象的实时三维坐标;
协作定位装置响应于获取目标对象的实时位置数据,对所述实时位置数据进行计算处理,
使得到相对于所述初始坐标系的实时三维坐标,其中,所述实时位置数据包括相对于实时
坐标系的三维加速度以及所述实时坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹
角,所述实时坐标系为以所述目标对象的中心为原点的动态坐标,所述实时坐标系的原点
和其坐标轴的方向随所述目标对象的运动而变化,得到相对于所述初始坐标系的实时三维
坐标的具体步骤包括:根据所述目标对象相对于所述实时坐标系的三维加速度和所述实时
坐标系的坐标轴与所述初始坐标系对应的坐标轴的夹角,以及所述目标对象的初始速度,
确定所述目标对象在初始坐标系中的位移距离并基于所述位移距离更新所述目标对象的
实时三维坐标。假设测量得到的所述目标对象在实时坐标系中的三维加速度为a1、a2、a3。
其中,a1为该目标对象在第一坐标系的x轴上的加速度分量, a2为该目标对象在第一坐标
系的y轴上的加速度分量,a3为该目标对象在第一坐标系的z轴上的加速度分量,同时,测量
实时坐标系的各个坐标轴与初始坐标系相对于的各个坐标轴的夹角(例如,实时坐标系中x
轴与初始坐标系中x轴的夹角),通过实时坐标系的各个坐标轴与初始坐标系相对于的各个
坐标轴的夹角,可以将各个加速度分量转化为目标物体在初始坐标系中的加速度,从而计
算出目标物体的位移。之后,对于S103,协作定位装置判断实时三维坐标与预期运动轨迹中
的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值。之后,对于S104,协作定位装置判
断实时三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值。之后,若实时三维坐标与预期运动轨
迹中的某一预期三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且实时三维坐标的更新时间大
于预设时间阈值,协作定位装置发送报警信号,若实时三维坐标与预期运动轨迹中的某一
预期三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且实时三维坐标的更新时间小于预设时间
阈值,则目标对象正常。
测,在实时三维坐标位置超过预设距离阈值或三维坐标位置不超过预设距离阈值,但实时
三维坐标更新时间超过预设时间阈值时,能够进行及时告警,实现了提高后期找寻目标对
象的效率以及提高了找到目标对象的概率。
轨迹。
控制发生坠毁,坠毁后无人机与遥控器失去连接,操控人员无法知晓无人机坠落的准确地
点,开展找寻无人机工作极其困难。
显示,实现显示预设的运动轨迹,在其次在实际操作无人机的过程中,定位跟踪系统获取无
人机的实时位置信息,实现基于同一物理空间或非同一物理空间定位实时同步,并将实时
位置信息通过数据同步系统传输至3D数据计算系统,通过3D数据计算系统将实时位置信息
转化为实时三维坐标,并判断实时三维坐标与预设运动轨迹中的某一预设三维坐标的最小
距离是否超过预设距离阈值以及判断实时三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值,然
后,如果实时三维坐标与预设运动轨迹中的某一预设三维坐标的最小距离超过预设距离阈
值,则协作定位装置直接发出告警信息,如果实时三维坐标与预设运动轨迹中的某一预设
三维坐标的最小距离不超过预设距离阈值,且实时三维坐标的更新时间大于预设时间阈
值,则协作定位装置发出告警信息。
完成协作定位方法。
数据进行计算处理;以及显示系统240,配置为实时显示目标对象的预期三维坐标和/或实
时三维坐标,并生成预期运动轨迹和/或实时运动轨迹。
输至3D数据计算系统,通过3D数据计算系统将实时位置信息转化为实时三维坐标,并判断
实时三维坐标与预期运动轨迹中的某一预期三维坐标的最小距离是否超过预设距离阈值
以及判断实时三维坐标的更新时间是否大于预设时间阈值,从而实现对目标对象的异常状
况进行及时告警,便于提高后期找寻目标对象的效率以及提高找到目标对象的概率。
的三维场景下的协作定位方法;
下的协作定位装置的使用所创建的数据等。此外,非易失性计算机可读存储介质可以包括
高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器
件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,非易失性计算机可读存储介质可选包
括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至三维场景下的协
作定位装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其
组合。
行时,使计算机执行上述任一项三维场景下的协作定位方法。
法的设备还可以包括:输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和
输出装置340可以通过总线或者其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。存储器320为上
述的非易失性计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软
件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实
施例三维场景下的协作定位方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息,以及产生与
三维场景下的协作定位装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可
包括显示屏等显示设备。
储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器
能够:
端手机等。
力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的
部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳
动的情况下,即可以理解并实施。
述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指
令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施
例或者实施例的某些部分的方法。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。