[发明专利]一种大场景增强现实的定位方法、系统、装置和介质

说明书

本申请涉及一种大场景增强现实的定位方法、系统、装置和介质，其中，该方法包括：根据大场景地图中的坐标变换参数对定位结果进行实时转换，得到全局二维位置；通过设定方式对朝向进行初始化优化，得到优化后的真北朝向和局部6DOF位姿；根据预设的精度范围，分别对全局二维位置和优化后的真北朝向进行更新，得到全局3DOF位姿，并通过全局3DOF位姿和优化后的局部6DOF位姿实现大场景AR体验。通过本申请解决了使用磁力计对大场景AR的真北朝向进行定位时，精度不高的问题，提高了朝向定位精度，提升了AR导览、导航中的用户体验。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种大场景增强现实的定位方法、系统、装置和介质。

背景技术

大场景AR(Argumented Reality，文中均用AR表达)技术主要由大场景地图、AR内容制作与摆放、6DOF-AR体验三部分构成。具体步骤为：构建大场景地图，将制作的AR内容摆放到大场景地图中，最后，通过全局定位使得用户注册到大场景地图中，并根据6DOF-AR体验AR内容跟现实世界的融合效果。其中，全局定位是大场景AR的入口，也是消除局部跟踪累积误差的保证，而局部跟踪则是精度与帧率的保证。因此提高精度对大场景AR体验十分重要。

在大场景AR体验中，需要用到“磁力计”计算真北朝向的全局定位，如使用“GPS(Global Positioning System，简称GPS)定位”、“蓝牙定位”、“WIFI定位”等技术作为“低频-全局定位”，最常见的使用场景是套用传统地图的“GPS-大场景AR”。

然而，在实际使用中，用磁力计做真北朝向的全局定位，会严重影响AR体验。因为AR体验是三维空间的体验，需要持续计算6DOF(自由度，degree of freedom，简称DOF)位姿，以IOS手机为例，ARKit的相对误差＜1％，即走100m偏差＜1m。如果换算成角度误差，atan(0.01)≈0.57°。而一般手机的磁力计角度误差为大约10°到25°，假设误差为10°，tan10°≈17.6％，即走100m偏差约为17.6m，那么用户使用手机看到的AR效果，有可能内容歪得特别明显。如果用户使用AR虚拟导航路线，那么就会影响导航的正确性，严重影响用户体验。因此，需要提升朝向精度。

在相关技术中，直接使用磁力计/电子罗盘的真北朝向，或者通过GPS和磁力计做粗定位，精度均不高，严重影响用户AR体验。

目前针对相关技术中，使用磁力计对大场景AR的真北朝向进行定位时，精度不高的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种大场景增强现实的定位方法、系统、装置和介质，以至少解决相关技术中使用磁力计对大场景AR的真北朝向进行定位时，精度不高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种大场景增强现实的定位方法，所述方法包括：

根据大场景地图中的坐标变换参数对定位结果进行实时转换，得到全局二维位置；

通过设定方式对朝向进行初始化优化，得到优化后的真北朝向和局部6DOF位姿；

根据预设的精度范围，分别对所述全局二维位置和所述优化后的真北朝向进行更新，得到全局3DOF位姿，并通过所述全局3DOF位姿和优化后的局部6DOF位姿实现大场景AR体验。

在其中一些实施例中，通过设定方式对朝向进行初始化优化包括：

采用斜对着地面绕8字的方式进行朝向初始化，优化角度误差。

在其中一些实施例中，所述优化角度误差包括：

通过端上跟踪构建数学模型，优化所述角度误差，通过优化后的角度误差，对端上跟踪局部坐标系和大地坐标系进行坐标对齐，其中，数学模型的计算公式如下：