[发明专利]面向室内三维空间的定位校正方法、定位方法及其设备

权利要求书

1.一种面向室内三维空间的定位校正方法，其特征在于包括如下步骤：

创建一个在室内三维空间中独立使用的三维正交坐标系；所述三维正交坐标系以放置为竖直状态的平面标定板为基准创建而成；

将所述三维正交坐标系与三维空间定位设备已经建立的真实坐标系进行比较，得到三维空间定位设备的真实坐标系与所述三维正交坐标系之间的偏差；所述三维空间定位设备中包括定位基站，所述定位基站中的两个激光发射源发射激光束分别照射到光学透镜上，形成两个垂直的激光平面；电机转动带动所述激光平面进行匀速旋转运动，在三维空间内形成不断旋转的激光平面；

基于所述偏差，对所述三维空间定位设备的真实坐标系进行校正。

2.如权利要求1所述的定位校正方法，其特征在于：

所述竖直状态由水平仪或者惯性测量单元予以确定。

3.如权利要求1或2所述的定位校正方法，其特征在于：

所述平面标定板上包括多个数据点，每个数据点分别包括一个光电管和一个超声波接收器；所述定位基站还包括超声波测距模块。

4.如权利要求3所述的定位校正方法，其特征在于：

所述定位基站从多个视角对所述平面标定板进行投影成像，获取所述定位基站相对于所述平面标定板的姿态矩阵；解算包括姿态参数的方程组，得到所述真实坐标系与所述三维正交坐标系之间的偏差。

5.如权利要求4所述的定位校正方法，其特征在于：

所述姿态参数包括内参和外参；所述内参由安装误差导致，包括两个激光面之间的夹角、两个激光面与参考零度平面所对应的绝对转角和超声波测距模块的安装误差；所述外参为所述真实坐标系相对大地坐标系之间的位姿。

6.一种三维空间定位方法，其特征在于在定位过程中，采用权利要求1～5中任意一项所述的定位校正方法，对三维空间定位设备的定位计算进行校正。

7.一种三维空间定位设备，包括定位基站和待定位设备，所述定位基站的内部包括两个相互垂直的电机、两个激光发射源和至少一个超声波测距模块，所述待定位设备包括感光模块和超声波接收器，其特征在于：

所述定位基站采用权利要求1～5中任意一项所述的定位校正方法得到经过校正的真实坐标系，所述待定位设备根据经过校正的真实坐标系进行定位计算。

8.一种三维空间定位校正设备，包括定位基站，所述定位基站的内部包括两个相互垂直的电机、两个激光发射源和至少一个超声波测距模块，所述定位基站中的两个激光发射源发射激光束分别照射到光学透镜上，形成两个垂直的激光平面；电机转动带动所述激光平面进行匀速旋转运动，在三维空间内形成不断旋转的激光平面；其特征在于：

所述三维空间定位校正设备中还包括平面标定板和能够测量所述平面标定板本身姿态的装置；

所述平面标定板放置为竖直状态，作为基准创建三维正交坐标系；

将所述三维正交坐标系与所述三维空间定位设备已经建立的真实坐标系进行比较，得到三维空间定位设备的真实坐标系与所述三维正交坐标系之间的偏差；

基于所述偏差，对所述定位基站的真实坐标系进行校正。

9.如权利要求8所述的三维空间定位校正设备，其特征在于：

所述平面标定板上包括多个数据点，每个数据点分别包括一个光电管和一个超声接收器；当所述平面标定板全部位于所述定位基站的信号区域内时，所述数据点感知定位基站的两束旋转激光面的光信号和超声信号，并标记当前的位置。

10.如权利要求8所述的三维空间定位校正设备，其特征在于：

所述能够测量所述平面标定板本身姿态的装置为水平仪或者惯性测量单元。