地图优化方法、电子装置及非暂态电脑可读取存储介质制造方法及图纸

地图优化方法包含：利用分别基于第一及第二标记生成的第一及第二估计坐标从地图辨识第一及第二地图点；根据第一及第二估计坐标生成多个虚拟摄影机，虚拟摄影机由虚拟位姿控制且包含相交于第一及第二相交点坐标的多个光轴，第一与第二相交点坐标之间的距离为多个距离值中的第一距离值，虚拟摄影机提供虚拟帧，用于指出分别在第一及第二相交点坐标处观察到第一及第二标记；执行全局光束法平差以优化地图，包含调整第一及第二估计坐标，以减少根据现实关键帧及虚拟帧计算的多个重投影误差的总和，电子装置用于根据优化后的地图定位。本公开文件提供的地图优化方法，可以减少由于地图生成过程中积累的误差所导致的地图偏移。地图生成过程中积累的误差所导致的地图偏移。地图生成过程中积累的误差所导致的地图偏移。

【技术实现步骤摘要】
地图优化方法、电子装置及非暂态电脑可读取存储介质


[0001]本公开文件是关于一种内向外追踪技术，特别是关于一种地图优化方法、电子装置及非暂态电脑可读取存储介质。

技术介绍

[0002]内向外追踪方法(Inside
‑
out Tracking)是一种在虚拟现实(Virtual Reality，VR)及相关技术中常用的位置追踪方法，用于追踪头戴式装置(Head
‑
mounted Device，HMD)及控制器的位置。在内向外追踪方法中，所需的感测器(例如，摄影机)会安装在HMD上，而外向内追踪方法则需要放置在固定位置的感测器(例如，红外光灯塔)。内向外追踪方法可以通过视觉同步定位与地图建构(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)来实现。SLAM使用HMD上的摄影机撷取到的图像来获取现实世界环境的深度资讯，进而建构点云地图(point cloud map)。HMD可以使用点云地图来渲染虚拟环境、追踪放置虚拟物件的位置及/或执行自我定位。然而，点云地图容易出现由于地图生成过程中积累的误差所导致的地图偏移。

技术实现思路

[0003]本公开文件提供一种地图优化方法，适用于存储多个距离值及一地图的电子装置，地图优化方法包含以下步骤：利用基于第一标记生成的第一估计坐标，从地图辨识第一地图点，并利用基于第二标记生成的第二估计坐标，从地图辨识第二地图点；根据第一估计坐标及第二估计坐标生成多个虚拟摄影机，多个虚拟摄影机由虚拟位姿控制且包含相交于第一相交点坐标及第二相交点坐标的多个光轴，第一相交点坐标与第二相交点坐标之间的距离为多个距离值中的第一距离值，其中多个虚拟摄影机提供多个虚拟帧，多个虚拟帧用于指出分别在第一相交点坐标及第二相交点坐标处观察到第一标记及第二标记；以及执行全局光束法平差(Global Bundle Adjustment)以优化地图，包含调整第一估计坐标及第二估计坐标，以减少根据多个现实关键帧及多个虚拟帧计算的多个重投影误差的总和，其中电子装置用于根据优化后的地图进行定位。
[0004]在一些地图优化方法的实施例中，多个现实关键帧分别在多个摄影机位姿下被电子装置撷取，且多个摄影机位姿存储于电子装置中，其中执行全局光束法平差以优化地图的步骤中更包含以下步骤：调整多个摄影机位姿及虚拟位姿，以减少多个重投影误差的总和。
[0005]在一些地图优化方法的实施例中，执行全局光束法平差以优化地图的步骤中更包含计算多个重投影误差的总和，其中计算多个重投影误差的总和包含以下步骤：将第一估计坐标投影到具有与第一地图点相关的多个第一像素点的多个现实关键帧及多个虚拟帧上，以生成多个第一投影点；计算每个第一像素点与多个第一投影点的对应一者之间的每个第一重投影误差；将第二估计坐标投影到具有与第二地图点相关的多个第二像素点的多个现实关键帧及多个虚拟帧上，以生成多个第二投影点；计算每个第二像素点与多个第二
投影点的对应一者之间的每个第二重投影误差；以及将多个第一重投影误差、多个第二重投影误差及地图的多个其他地图点的多个其他重投影误差相加，以生成多个重投影误差的总和。
[0006]在一些地图优化方法的实施例中，多个虚拟摄影机的数量为十二个，多个虚拟摄影机的其中一半的多个光轴相交于第一相交点坐标，且多个虚拟摄影机的其中另一半的多个光轴相交于第二相交点坐标。
[0007]在一些地图优化方法的实施例中，当多个虚拟摄影机生成时，第一相交点坐标、第二相交点坐标、第一估计坐标及第二估计坐标彼此对齐于假想直线上。
[0008]在一些地图优化方法的实施例中，当多个虚拟摄影机生成时，第一估计坐标与第一相交点坐标之间的距离等于第二估计坐标与第二相交点坐标之间的距离。
[0009]在一些地图优化方法的实施例中，第一距离值代表第一标记与第二标记之间的现实世界距离。
[0010]在一些地图优化方法的实施例中，每个距离值代表多个标记的其中两者之间的现实世界距离，多个标记包含第一标记及第二标记，其中电子装置用于生成多组虚拟摄影机，多个虚拟摄影机是多组虚拟摄影机的其中一组，其中在执行全局光束法平差期间，每组虚拟摄影机被分为两组，此两组彼此分离且相距多个距离值中的对应一者，以将多个距离值带入全局光束法平差。
[0011]本公开文件提供一种电子装置，包含存储电路及计算电路。存储电路用于存储多个距离值及一地图。计算电路用于：利用基于第一标记生成的第一估计坐标，从地图辨识第一地图点，并利用基于第二标记生成的第二估计坐标，从地图辨识第二地图点；根据第一估计坐标及第二估计坐标生成多个虚拟摄影机，多个虚拟摄影机由一虚拟位姿控制且包含相交于第一相交点坐标及第二相交点坐标的多个光轴，第一相交点坐标与第二相交点坐标之间的距离为多个距离值中的第一距离值，其中多个虚拟摄影机提供多个虚拟帧，多个虚拟帧用于指出分别在第一相交点坐标及第二相交点坐标处观察到第一标记及第二标记；以及执行全局光束法平差以优化地图，包含调整第一估计坐标及第二估计坐标，以减少根据多个现实关键帧及多个虚拟帧计算的多个重投影误差的总和，其中电子装置用于根据优化后的地图进行定位。
[0012]在一些电子装置的实施例中，多个现实关键帧分别在多个摄影机位姿下被电子装置撷取，且存储电路用于存储多个摄影机位姿，其中当执行全局光束法平差以优化该地图时，计算电路更用于调整多个摄影机位姿及虚拟位姿，以减少多个重投影误差的总和。
[0013]在一些电子装置的实施例中，当执行全局光束法平差以优化地图时，计算电路用于执行以下步骤以计算多个重投影误差的总和：将第一估计坐标投影到具有与第一地图点相关的多个第一像素点的多个现实关键帧及多个虚拟帧上，以生成多个第一投影点；计算每个第一像素点与多个第一投影点的对应一者之间的每个第一重投影误差；将第二估计坐标投影到具有与第二地图点相关的多个第二像素点的多个现实关键帧及多个虚拟帧上，以生成多个第二投影点；计算每个第二像素点与多个第二投影点的对应一者之间的每个第二重投影误差；以及将多个第一重投影误差、多个第二重投影误差及地图的多个其他地图点的多个其他重投影误差相加，以生成多个重投影误差的总和。
[0014]在一些电子装置的实施例中，多个虚拟摄影机的数量为十二个，多个虚拟摄影机
的其中一半的多个光轴相交于第一相交点坐标，且多个虚拟摄影机的其中另一半的多个光轴相交于第二相交点坐标。
[0015]在一些电子装置的实施例中，当多个虚拟摄影机生成时，第一相交点坐标、第二相交点坐标、第一估计坐标及第二估计坐标彼此对齐于假想直线上。
[0016]在一些电子装置的实施例中，当多个虚拟摄影机生成时，第一估计坐标与第一相交点坐标之间的距离等于第二估计坐标与第二相交点坐标之间的距离。
[0017]在一些电子装置的实施例中，第一距离值代表第一标记与第二标记之间的现实世界距离。
[0018]在一些电子装置的实施例中，每个距离值代表多个标记的其中两者之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地图优化方法，其特征在于，适用于存储多个距离值及一地图的一电子装置，包含：利用基于一第一标记生成的一第一估计坐标，从该地图辨识一第一地图点，并利用基于一第二标记生成的一第二估计坐标，从该地图辨识一第二地图点；根据该第一估计坐标及该第二估计坐标生成多个虚拟摄影机，该多个虚拟摄影机由一虚拟位姿控制且包含相交于一第一相交点坐标及一第二相交点坐标的多个光轴，该第一相交点坐标与该第二相交点坐标之间的距离为该多个距离值中的一第一距离值，其中该多个虚拟摄影机提供多个虚拟帧，该多个虚拟帧用于指出分别在该第一相交点坐标及该第二相交点坐标处观察到该第一标记及该第二标记；以及执行一全局光束法平差以优化该地图，包含调整该第一估计坐标及该第二估计坐标，以减少根据多个现实关键帧及该多个虚拟帧计算的多个重投影误差的总和，其中该电子装置用于根据优化后的该地图进行定位。2.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，该多个现实关键帧分别在多个摄影机位姿下被该电子装置撷取，且该多个摄影机位姿存储于该电子装置中，其中执行该全局光束法平差以优化该地图更包含：调整该多个摄影机位姿及该虚拟位姿，以减少该多个重投影误差的总和。3.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，执行该全局光束法平差以优化该地图更包含计算该多个重投影误差的总和，其中计算该多个重投影误差的总和包含：将该第一估计坐标投影到具有与该第一地图点相关的多个第一像素点的该多个现实关键帧及该多个虚拟帧上，以生成多个第一投影点；计算每个第一像素点与该多个第一投影点的对应一者之间的每个第一重投影误差；将该第二估计坐标投影到具有与该第二地图点相关的多个第二像素点的该多个现实关键帧及该多个虚拟帧上，以生成多个第二投影点；计算每个第二像素点与该多个第二投影点的对应一者之间的每个第二重投影误差；以及将该多个第一重投影误差、该多个第二重投影误差及该地图的多个其他地图点的多个其他重投影误差相加，以生成该多个重投影误差的总和。4.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，该多个虚拟摄影机的数量为十二个，该多个虚拟摄影机的其中一半的该多个光轴相交于该第一相交点坐标，且该多个虚拟摄影机的其中另一半的该多个光轴相交于该第二相交点坐标。5.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，当该多个虚拟摄影机生成时，该第一相交点坐标、该第二相交点坐标、该第一估计坐标及该第二估计坐标彼此对齐于一假想直线上。6.如权利要求5所述的地图优化方法，其特征在于，当该多个虚拟摄影机生成时，该第一估计坐标与该第一相交点坐标之间的距离等于该第二估计坐标与该第二相交点坐标之间的距离。7.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，该第一距离值代表该第一标记与该第二标记之间的一现实世界距离。8.如权利要求1所述的地图优化方法，其特征在于，每个距离值代表多个标记的其中两
者之间的一现实世界距离，该多个标记包含该第一标记及该第二标记，其中该电子装置用于生成多组虚拟摄影机，该多个虚拟摄影机是该多组虚拟摄影机的其中一组，其中在执行该全局光束法平差期间，每组虚拟摄影机被分为二组，该二组彼此分离且相距该多个距离值中的对应一者，以将该多个距离值带入该全局光束法平差。9.一种电子装置，其特征在于，包含：一存储电路，用于存储多个距离值及一地图；以及一计算电路，用于：利用基于一第一标记生成的一第一估计坐标，从该地图辨识一第一地图点，并利用基于一第二标记生成的一第二估计坐标，从该地图辨识一第二地图点；根据该第一估计坐标及该第二估计坐标生成多个虚拟摄影机，该多个虚拟摄影机由一虚拟位姿控制且包含相交于一第一相交点坐标及一第二相交点坐标的多个光轴，该第一相交点坐标与该第二相交点坐标之间的距离为该多个距离值中的一第一距离值，其中该多个虚拟摄影机提供多个虚拟帧，该多个虚拟帧用于指出分别在该第一相交点坐标及该第二相交点坐标处观察到该第一标记及该第二标记；以及执行一全局光束法平差以优化该地图，包含调整该第一估计坐标及该第二估计坐标，以减少根据多个现实关键帧及该多个虚拟帧计算的多个重投影误差的总和，其中该电子装置用于根据优化后的该地图进行定位。10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该多个现实关键帧分别在多个摄影机位姿下被该电子装置撷取，且该存储电路用于存储该多个摄影机位姿，其中当执行该全局光束法平差以优化该地图时，该计算电路更用于：调整该多个摄影机位姿及该虚拟位姿，以减少该多个重投影误差的总和。11.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘光瑜，杨宛玲，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：