[发明专利]用于在移动设备上获得成对极线约束和解决全景姿态的方法和系统

说明书

本公开的方面一般涉及由计算设备确定全景图像的位置和取向。一个或多个计算设备(12)可以接收第一全景图像(300)和第二全景图像(610)之间的对准数据(820)以及第一全景图像和第二全景图像的原始位置数据。一个或多个计算设备可以基于对准数据确定一对全景图像之间的相对取向，并基于原始位置数据计算从第一全景图像到第二全景图像的朝向。位置数据和对准数据可以由一个或多个计算设备基于一对全景图像与原始位置数据之间的相对取向来优化。一个或多个计算设备可以利用化的相对取向和优化的位置数据替换原始位置数据和相对取向。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月3日提交的题为Method And System For ObtainingPair-Wise Epipolar Constraints And Solving For Panorama Pose On A MobileDevice(用于在移动设备上获得成对极线约束和解决全景姿态的方法和系统)的美国临时申请No.62/331,273的申请日的权益，其公开内容通过引用并入在此。

背景技术

对诸如移动设备和数码相机的计算设备的访问导致包括全景图像的数字图像的增加。全景图像可以基于它们的位置和取向数据而彼此连接(例如，链接)。全景图像被捕获的位置通常从捕获图像的计算设备上的全球定位系统(“GPS”)得出。然而，这些系统通常不准确，并且可能提供偏离相当大距离(例如几米或更多)的位置数据。基于不准确的数据，全景图像可能因此不正确地连接在一起。

当在连接的相邻全景图像之间过渡时，这两个图像的取向可能不同；这可能导致用户在全景图像之间过渡时呈现震动和混乱的体验。尽管基于自动计算机视觉的技术可以被用来基于视觉上相似的图像数据相对于彼此取向全景图像，但是这会消耗大量的处理资源，并且结果通常是低质量的。

发明内容

本公开内容中的各种实施例一般涉及将全景图像与准确的取向信息连接，使得当用户从观看一个全景图像切换到观看从附近位置捕获的另一个全景图像时存在一致的自然过渡。

一个方面包括一种用于确定全景图像的位置和方向的方法。在这方面，计算装置可以接收第一全景图像和第二全景图像之间的对准数据以及第一全景图像和第二全景图像的原始位置数据，并且基于对准数据确定全景图像对之间的相对取向。计算装置可以基于原始位置数据来计算从第一全景图像到第二全景图像的朝向，基于该全景图像对之间的相对取向与原始位置数据来优化位置数据和对准数据，并且利用所优化的相对取向和所优化的位置数据存储原始位置数据和相对取向。

在一些实施例中，计算装置执行从用户接收对准数据。

在一些实施例中，全景图像对之间的相对取向包括第一全景图像到达第二全景图像所沿着的方向以及第二全景图像到达第一全景图像所沿着的方向。

在一些实施例中，计算装置执行将朝向θ计算为其中λ₁分别是第一全景图像的纬度和经度，λ₂是第二全景图像的纬度和经度，并且Δλ是第一全景图像和第二全景图像之间的经度差。

在一些实施例中，计算装置可以通过计算优化值同时使对一个或多个目标函数的成本最小化来执行优化。

在一些实施例中，计算装置可以通过使用最小二乘解算器求解最小值来执行使对一个或多个目标函数的成本最小化。

在一些实施例中，计算装置可以通过最小化第一全景图像和第二全景图像的优化位置到原始位置的距离并且确保所优化的相对取向相距180度来最小化目标函数。