本申請涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能終端設(shè)備的定位方法、裝置和智能終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

室內(nèi)機(jī)器人同時(shí)定位與建圖技術(shù)一般在機(jī)器人連續(xù)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，通過增量式的里程計(jì)數(shù)據(jù)和激光雷達(dá)數(shù)據(jù)在任意時(shí)刻獲得機(jī)器人的位姿狀態(tài)以及地圖。如果在運(yùn)動(dòng)過程中，通過人為或者其他方式搬動(dòng)機(jī)器人到另一位置，這將打破機(jī)器人連續(xù)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)機(jī)器人無法重新定位自己的位置，會(huì)導(dǎo)致建圖失敗。

現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中，基于激光雷達(dá)的室內(nèi)機(jī)器人導(dǎo)航過程中通常以點(diǎn)特征為主進(jìn)行局部匹配，得到機(jī)器人當(dāng)前的全局位置，為移動(dòng)后的機(jī)器人繼續(xù)導(dǎo)航提供初始位置，但是上述以點(diǎn)特征為主進(jìn)行局部匹配的過程耗時(shí)長，計(jì)算量大，實(shí)際應(yīng)用較困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請的目的旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本申請的第一個(gè)目的在于提出一種智能終端設(shè)備的定位方法。該方法將智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為線段特征，通過線段匹配的方式，能有效解決點(diǎn)匹配過程耗時(shí)長、無法應(yīng)用的問題，是實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)移動(dòng)智能終端設(shè)備后繼續(xù)進(jìn)行定位與建圖的關(guān)鍵。

本申請的第二個(gè)目的在于提出一種智能終端設(shè)備的定位裝置。

本申請的第三個(gè)目的在于提出一種智能終端設(shè)備。

本申請的第四個(gè)目的在于提出一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請第一方面實(shí)施例的智能終端設(shè)備的定位方法，包括：獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)；將所述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得所述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；以及將所述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得所述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合；分別從所述第一線段特征集合和所述第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為所述第一線段特征集合的第一候選子集和所述第二線段特征集合的第二候選子集；根據(jù)所述第一候選子集和所述第二候選子集計(jì)算獲得使所述第一候選子集匹配到所述第二候選子集的變換矩陣，所述變換矩陣表示所述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度。

本申請實(shí)施例的智能終端設(shè)備的定位方法中，獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合，以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合，分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為上述第一線段特征集合的第一候選子集和上述第二線段特征集合的第二候選子集，最后根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使上述第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度，從而可以實(shí)現(xiàn)通過線段匹配的方式，有效解決點(diǎn)匹配過程耗時(shí)長、無法應(yīng)用的問題，線段匹配過程耗時(shí)較短，便于應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)移動(dòng)智能終端設(shè)備后繼續(xù)進(jìn)行定位與建圖的關(guān)鍵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請第二方面實(shí)施例的智能終端設(shè)備的定位裝置，包括：獲取模塊，用于獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)；轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述獲取模塊獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得所述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；以及將所述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得所述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合；選取模塊，用于分別從所述第一線段特征集合和所述第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為所述第一線段特征集合的第一候選子集和所述第二線段特征集合的第二候選子集；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一候選子集和所述第二候選子集計(jì)算獲得使所述第一候選子集匹配到所述第二候選子集的變換矩陣，所述變換矩陣表示所述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度。

本申請實(shí)施例的智能終端設(shè)備的定位裝置中，獲取模塊獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，轉(zhuǎn)換模塊將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合，以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合，選取模塊分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為上述第一線段特征集合的第一候選子集和上述第二線段特征集合的第二候選子集，最后計(jì)算模塊根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使上述第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度，從而可以實(shí)現(xiàn)通過線段匹配的方式，有效解決點(diǎn)匹配過程耗時(shí)長、無法應(yīng)用的問題，線段匹配過程耗時(shí)較短，便于應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)移動(dòng)智能終端設(shè)備后繼續(xù)進(jìn)行定位與建圖的關(guān)鍵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請第三方面實(shí)施例的智能終端設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如上所述的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請第四方面實(shí)施例的包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如上所述的方法。

本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本申請上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本申請智能終端設(shè)備的定位方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本申請智能終端設(shè)備的定位方法中hough變換檢測線段的示意圖；

圖3為本申請智能終端設(shè)備的定位方法另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖4為本申請智能終端設(shè)備的定位方法再一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖5為本申請智能終端設(shè)備的定位裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本申請智能終端設(shè)備的定位裝置另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請智能終端設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本申請的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。相反，本申請的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

圖1為本申請智能終端設(shè)備的定位方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，上述智能終端設(shè)備的定位方法可以包括：

步驟101，獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

其中，上述智能終端設(shè)備可以為可移動(dòng)的智能終端設(shè)備，例如：機(jī)器人等，本實(shí)施例對上述智能終端設(shè)備的形態(tài)不作限定，但本實(shí)施例以上述智能終端設(shè)備為機(jī)器人為例進(jìn)行說明。

上述位置檢測裝置可以為激光雷達(dá)或紅外探測儀等可以對位置進(jìn)行檢測的裝置，本實(shí)施例對上述位置檢測裝置的形態(tài)不作限定，但本實(shí)施例以上述位置檢測裝置為激光雷達(dá)為例進(jìn)行說明。

步驟102，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合。

具體地，因位置檢測裝置掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)包括有效數(shù)據(jù)點(diǎn)和無效數(shù)據(jù)點(diǎn)，而無效數(shù)據(jù)點(diǎn)對于特征提取屬于噪聲點(diǎn)，因此在線段提取過程中只采用有效數(shù)據(jù)點(diǎn)。

其中，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合可以為：通過霍夫(hough)變換，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；上述第一線段特征集合可以用o＝{lo1,lo2...lon}表示。

將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合可以為：通過hough變換，將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合，上述第二線段特征集合可以用m＝{lm1,lm2...lmk}表示。

上述hough變換的核心思想是將圖像域中的點(diǎn)對應(yīng)到參數(shù)域，圖像域中的一個(gè)點(diǎn)對應(yīng)參數(shù)域的一條曲線，而圖像域中同一條線段上的點(diǎn)在對應(yīng)參數(shù)域相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)對應(yīng)圖像域中線段方程參數(shù)；利用參數(shù)域的變換可以得到圖像域的線段，該過程可以如圖2所示，圖2為本申請智能終端設(shè)備的定位方法中hough變換檢測線段的示意圖。

步驟103，分別從上述第一線段特征集合和上述第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為上述第一線段特征集合的第一候選子集和上述第二線段特征集合的第二候選子集。

步驟104，根據(jù)上述第一候選子集和上述第二候選子集計(jì)算獲得使第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度。

具體地，第一候選子集為o1，第二候選子集為m1，變換矩陣為c，則變換矩陣使第一候選子集匹配到第二候選子集可以為：m1＝c×o1；上述變換矩陣中包括平移向量和旋轉(zhuǎn)角度；這時(shí)，根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣可以為：設(shè)定上述變換矩陣中平移向量和旋轉(zhuǎn)角度的初始值；根據(jù)上述變換矩陣中平移向量和旋轉(zhuǎn)角度的初始值，通過至少兩次迭代，計(jì)算誤差e＝||m1-c×o1||²，當(dāng)上述誤差e最小時(shí)，獲得上述變換矩陣的最優(yōu)值。

其中，變換矩陣可以表示為其中，t表示平移向量，通常θ為第一候選子集和第二候選子集之間的旋轉(zhuǎn)角度，求解矩陣r和t的計(jì)算過程，可以在初始化假設(shè)旋轉(zhuǎn)角度和平移向量的基礎(chǔ)上，通過多次迭代減少誤差e，得到最小誤差e同時(shí)得到變換矩陣c的最優(yōu)值。

上述智能終端設(shè)備的定位方法中，獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合，以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合，分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為上述第一線段特征集合的第一候選子集和上述第二線段特征集合的第二候選子集，最后根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使上述第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度，從而可以實(shí)現(xiàn)通過線段匹配的方式，有效解決點(diǎn)匹配過程耗時(shí)長、無法應(yīng)用的問題，線段匹配過程耗時(shí)較短，便于應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)移動(dòng)智能終端設(shè)備后繼續(xù)進(jìn)行定位與建圖的關(guān)鍵。

圖3為本申請智能終端設(shè)備的定位方法另一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖3所示，本申請圖1所示實(shí)施例，步驟101之前，還可以包括：

步驟301，檢測智能終端設(shè)備中懸架系統(tǒng)的狀態(tài)。

這時(shí)，步驟101可以為：

步驟302，如果上述智能終端設(shè)備中的懸架系統(tǒng)有松開狀態(tài)記錄，且上述懸架系統(tǒng)當(dāng)前處于收起狀態(tài)，則獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

具體地，以上述智能終端設(shè)備為機(jī)器人為例，如果上述機(jī)器人中的懸架系統(tǒng)處于收起狀態(tài)，說明上述機(jī)器人中的懸架系統(tǒng)處于受力狀態(tài)，此時(shí)上述機(jī)器人位于地面上，上述機(jī)器人中的里程計(jì)數(shù)據(jù)可以被用于同時(shí)定位與建圖技術(shù)中；如果上述智能終端設(shè)備中的懸架系統(tǒng)有松開狀態(tài)記錄，且上述懸架系統(tǒng)當(dāng)前處于收起狀態(tài)，意味著機(jī)器人可能被搬離地面，可能被移動(dòng)過，此時(shí)需要啟用本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法來對上述機(jī)器人進(jìn)行定位。

圖4為本申請智能終端設(shè)備的定位方法再一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖4所示，本申請圖1所示實(shí)施例，步驟103之前，還可以包括：

步驟401，計(jì)算第一線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系，以及計(jì)算第二線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系。

本實(shí)施例中，為了得到上述第一線段特征集合和上述第二線段特征集合之間的關(guān)系，需要采用線段特征匹配算法。具體地，上述線段特征匹配算法分為兩部分，首先需要計(jì)算線段之間的相互位置關(guān)系，對于有n條線段特征的集合，任意兩條線段之間的位置關(guān)系可以用兩條線段之間的角度差描述，即δdegij＝|deg(li)-deg(lj)|，因此一個(gè)包含n條線段的集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系的集合為d＝{δdeg11,δdeg12,...,δdegij}，d的維數(shù)為

也就是說，計(jì)算第一線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系可以為：計(jì)算第一線段特征集合中每兩條線段之間的角度差；計(jì)算第二線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系可以為：計(jì)算第二線段特征集合中每兩條線段之間的角度差。

對于第一線段特征集合o可以計(jì)算得到集合o中每兩條線段之間的位置關(guān)系集合do，對于第二線段特征集合m可以計(jì)算得到集合m中每兩條線段之間的位置關(guān)系集合dm。

這時(shí)，步驟103可以為：

步驟402，將第一線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系與第二線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系進(jìn)行對比。

具體來說，就是將do與dm進(jìn)行對比。

步驟403，如果第一線段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系與第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系相同，則從第一線段特征集合中選取第一線段和第二線段，放入第一線段特征集合的第一候選子集，從第二線段特征集合中選取第三線段與第四線段，放入第二線段特征集合的第二候選子集。

其中，第一線段特征集合o的第一候選子集可以用o1表示，第二線段特征集合m的第二候選子集可以用m1表示。

具體地，第一線段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系為第一線段特征集合中第一線段與第二線段之間的第一角度差；第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系為第二線段特征集合中第三線段與第四線段之間的第二角度差；第一線段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系與第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系相同可以為：第一角度差與第二角度差之間的差值小于或等于預(yù)定閾值。

其中，上述預(yù)定閾值可以在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)性能和/或?qū)崿F(xiàn)需求等自行設(shè)定，本實(shí)施例對上述預(yù)定閾值的大小不作限定。

本實(shí)施例通過位置關(guān)系得到第一線段特征集合和第二線段特征集合中可能存在的匹配對，縮小了用于計(jì)算變換矩陣可能存在的組合數(shù)量，有利于縮短匹配過程的耗時(shí)。

圖5為本申請智能終端設(shè)備的定位裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中的智能終端設(shè)備的定位裝置可以作為智能終端設(shè)備，或者智能終端設(shè)備的一部分實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法。如圖5所示，上述智能終端設(shè)備的定位裝置可以包括：獲取模塊51、轉(zhuǎn)換模塊52、選取模塊53和計(jì)算模塊54；

其中，獲取模塊51，用于獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)；其中，上述智能終端設(shè)備可以為可移動(dòng)的智能終端設(shè)備，例如：機(jī)器人等，本實(shí)施例對上述智能終端設(shè)備的形態(tài)不作限定，但本實(shí)施例以上述智能終端設(shè)備為機(jī)器人為例進(jìn)行說明。

轉(zhuǎn)換模塊52，用于將獲取模塊51獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合；

具體地，因位置檢測裝置掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)包括有效數(shù)據(jù)點(diǎn)和無效數(shù)據(jù)點(diǎn)，而無效數(shù)據(jù)點(diǎn)對于特征提取屬于噪聲點(diǎn)，因此在線段提取過程中只采用有效數(shù)據(jù)點(diǎn)。

其中，轉(zhuǎn)換模塊52，具體用于通過hough變換，將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合；以及通過hough變換，將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合。

上述第一線段特征集合可以用o＝{lo1,lo2...lon}表示，上述第二線段特征集合可以用m＝{lm1,lm2...lmk}表示。

上述hough變換的核心思想是將圖像域中的點(diǎn)對應(yīng)到參數(shù)域，圖像域中的一個(gè)點(diǎn)對應(yīng)參數(shù)域的一條曲線，而圖像域中同一條線段上的點(diǎn)在對應(yīng)參數(shù)域相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)對應(yīng)圖像域中線段方程參數(shù)；利用參數(shù)域的變換可以得到圖像域的線段，該過程可以如圖2所示。

選取模塊53，用于分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為第一線段特征集合的第一候選子集和第二線段特征集合的第二候選子集；

計(jì)算模塊54，用于根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使上述第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度。

具體地，第一候選子集為o1，第二候選子集為m1，變換矩陣為c，則變換矩陣使第一候選子集匹配到第二候選子集可以為：m1＝c×o1；上述變換矩陣中包括平移向量和旋轉(zhuǎn)角度；這時(shí)，計(jì)算模塊54，具體用于設(shè)定上述變換矩陣中平移向量和旋轉(zhuǎn)角度的初始值；根據(jù)上述變換矩陣中平移向量和旋轉(zhuǎn)角度的初始值，通過至少兩次迭代，計(jì)算誤差e＝||m1-c×o1||²，當(dāng)上述誤差e最小時(shí)，獲得上述變換矩陣的最優(yōu)值。

其中，變換矩陣可以表示為其中，t表示平移向量，通常θ為第一候選子集和第二候選子集之間的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算模塊54求解矩陣r和t的計(jì)算過程，可以在初始化假設(shè)旋轉(zhuǎn)角度和平移向量的基礎(chǔ)上，通過多次迭代減少誤差e，得到最小誤差e同時(shí)得到變換矩陣c的最優(yōu)值。

上述智能終端設(shè)備的定位裝置中，獲取模塊51獲取智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置所掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，轉(zhuǎn)換模塊52將上述數(shù)據(jù)點(diǎn)中的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備當(dāng)前所處位置的第一線段特征集合，以及將上述智能終端設(shè)備的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡中的點(diǎn)特征轉(zhuǎn)換為線段特征，獲得上述智能終端設(shè)備的歷史位置的第二線段特征集合，選取模塊53分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段，作為上述第一線段特征集合的第一候選子集和上述第二線段特征集合的第二候選子集，最后計(jì)算模塊54根據(jù)第一候選子集和第二候選子集計(jì)算獲得使上述第一候選子集匹配到第二候選子集的變換矩陣，上述變換矩陣表示上述智能終端設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的位置和朝向的角度，從而可以實(shí)現(xiàn)通過線段匹配的方式，有效解決點(diǎn)匹配過程耗時(shí)長、無法應(yīng)用的問題，線段匹配過程耗時(shí)較短，便于應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)移動(dòng)智能終端設(shè)備后繼續(xù)進(jìn)行定位與建圖的關(guān)鍵。

圖6為本申請智能終端設(shè)備的定位裝置另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，與圖5所示的智能終端設(shè)備的定位裝置相比，不同之處在于，圖6所示的智能終端設(shè)備的定位裝置還可以包括：檢測模塊55；

其中，檢測模塊55，用于在獲取模塊51獲取上述智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)之前，檢測智能終端設(shè)備中懸架系統(tǒng)的狀態(tài)；

獲取模塊51，具體用于當(dāng)上述智能終端設(shè)備中的懸架系統(tǒng)有松開狀態(tài)記錄，且上述懸架系統(tǒng)當(dāng)前處于收起狀態(tài)時(shí)，獲取上述智能終端設(shè)備中的位置檢測裝置掃描的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

具體地，以上述智能終端設(shè)備為機(jī)器人為例，如果上述機(jī)器人中的懸架系統(tǒng)處于收起狀態(tài)，說明上述機(jī)器人中的懸架系統(tǒng)處于受力狀態(tài)，此時(shí)上述機(jī)器人位于地面上，上述機(jī)器人中的里程計(jì)數(shù)據(jù)可以被用于同時(shí)定位與建圖技術(shù)中；如果上述智能終端設(shè)備中的懸架系統(tǒng)有松開狀態(tài)記錄，且上述懸架系統(tǒng)當(dāng)前處于收起狀態(tài)，意味著機(jī)器人可能被搬離地面，可能被移動(dòng)過，此時(shí)需要啟用本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位裝置來對上述機(jī)器人進(jìn)行定位。

本實(shí)施例中，計(jì)算模塊54，還用于在選取模塊53分別從第一線段特征集合和第二線段特征集合中選取具有相同位置關(guān)系的線段之前，計(jì)算第一線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系，以及計(jì)算第二線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系。

為了得到上述第一線段特征集合和上述第二線段特征集合之間的關(guān)系，需要采用線段特征匹配算法。具體地，上述線段特征匹配算法分為兩部分，首先計(jì)算模塊54需要計(jì)算線段之間的相互位置關(guān)系，對于有n條線段特征的集合，任意兩條線段之間的位置關(guān)系可以用兩條線段之間的角度差描述，即δdegij＝|deg(li)-deg(lj)|，因此一個(gè)包含n條線段的集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系的集合為d＝{δdeg11,δdeg12,...,δdegij}，d的維數(shù)為

也就是說，計(jì)算模塊54，具體用于計(jì)算第一線段特征集合中每兩條線段之間的角度差；以及計(jì)算第二線段特征集合中每兩條線段之間的角度差。

對于第一線段特征集合o，可以計(jì)算得到集合o中每兩條線段之間的位置關(guān)系集合do，對于第二線段特征集合m，可以計(jì)算得到集合m中每兩條線段之間的位置關(guān)系集合dm。

進(jìn)一步地，上述選取模塊53可以包括：對比子模塊531和線段選取子模塊532；

其中，對比子模塊531，用于將第一線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系與第二線段特征集合中每兩條線段之間的位置關(guān)系進(jìn)行對比；

線段選取子模塊532，用于當(dāng)?shù)谝痪€段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系與第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系相同時(shí)，從第一線段特征集合中選取第一線段和第二線段，放入第一線段特征集合的第一候選子集，從第二線段特征集合中選取第三線段與第四線段，放入第二線段特征集合的第二候選子集。

其中，第一線段特征集合o的第一候選子集可以用o1表示，第二線段特征集合m的第二候選子集可以用m1表示。

具體地，第一線段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系為第一線段特征集合中第一線段與第二線段之間的第一角度差；第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系為第二線段特征集合中第三線段與第四線段之間的第二角度差；第一線段特征集合中第一線段與第二線段的位置關(guān)系與第二線段特征集合中第三線段與第四線段的位置關(guān)系相同可以為：第一角度差與第二角度差之間的差值小于或等于預(yù)定閾值。

其中，上述預(yù)定閾值可以在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)性能和/或?qū)崿F(xiàn)需求等自行設(shè)定，本實(shí)施例對上述預(yù)定閾值的大小不作限定。

本實(shí)施例通過位置關(guān)系得到第一線段特征集合和第二線段特征集合中可能存在的匹配對，縮小了用于計(jì)算變換矩陣可能存在的組合數(shù)量，有利于縮短匹配過程的耗時(shí)。

圖7為本申請智能終端設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中的智能終端設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法，上述智能終端設(shè)備可以包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；當(dāng)上述一個(gè)或多個(gè)程序被上述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得上述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法。

其中，上述智能終端設(shè)備可以為可移動(dòng)的智能終端設(shè)備，例如：機(jī)器人等，本實(shí)施例對上述智能終端設(shè)備的形態(tài)不作限定，但本實(shí)施例以上述智能終端設(shè)備為機(jī)器人為例進(jìn)行說明。

圖7示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施方式的示例性智能終端設(shè)備12的框圖。圖7顯示的智能終端設(shè)備12僅僅是一個(gè)示例，不應(yīng)對本申請實(shí)施例的功能和使用范圍帶來任何限制。

如圖7所示，智能終端設(shè)備12以通用計(jì)算設(shè)備的形式表現(xiàn)。智能終端設(shè)備12的組件可以包括但不限于：一個(gè)或者多個(gè)處理器或者處理單元16，系統(tǒng)存儲(chǔ)器28，連接不同系統(tǒng)組件(包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器28和處理單元16)的總線18。

總線18表示幾類總線結(jié)構(gòu)中的一種或多種，包括存儲(chǔ)器總線或者存儲(chǔ)器控制器，外圍總線，圖形加速端口，處理器或者使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任意總線結(jié)構(gòu)的局域總線。舉例來說，這些體系結(jié)構(gòu)包括但不限于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(industrystandardarchitecture；以下簡稱：isa)總線，微通道體系結(jié)構(gòu)(microchannelarchitecture；以下簡稱：mac)總線，增強(qiáng)型isa總線、視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(videoelectronicsstandardsassociation；以下簡稱：vesa)局域總線以及外圍組件互連(peripheralcomponentinterconnection；以下簡稱：pci)總線。

智能終端設(shè)備12典型地包括多種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可讀介質(zhì)。這些介質(zhì)可以是任何能夠被智能終端設(shè)備12訪問的可用介質(zhì)，包括易失性和非易失性介質(zhì)，可移動(dòng)的和不可移動(dòng)的介質(zhì)。

系統(tǒng)存儲(chǔ)器28可以包括易失性存儲(chǔ)器形式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可讀介質(zhì)，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory；以下簡稱：ram)30和/或高速緩存存儲(chǔ)器32。智能終端設(shè)備12可以進(jìn)一步包括其它可移動(dòng)/不可移動(dòng)的、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)。僅作為舉例，存儲(chǔ)系統(tǒng)34可以用于讀寫不可移動(dòng)的、非易失性磁介質(zhì)(圖7未顯示，通常稱為“硬盤驅(qū)動(dòng)器”)。盡管圖7中未示出，可以提供用于對可移動(dòng)非易失性磁盤(例如“軟盤”)讀寫的磁盤驅(qū)動(dòng)器，以及對可移動(dòng)非易失性光盤(例如：光盤只讀存儲(chǔ)器(compactdiscreadonlymemory；以下簡稱：cd-rom)、數(shù)字多功能只讀光盤(digitalvideodiscreadonlymemory；以下簡稱：dvd-rom)或者其它光介質(zhì))讀寫的光盤驅(qū)動(dòng)器。在這些情況下，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以通過一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)介質(zhì)接口與總線18相連。存儲(chǔ)器28可以包括至少一個(gè)程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品具有一組(例如至少一個(gè))程序模塊，這些程序模塊被配置以執(zhí)行本申請各實(shí)施例的功能。

具有一組(至少一個(gè))程序模塊42的程序/實(shí)用工具40，可以存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器28中，這樣的程序模塊42包括——但不限于——操作系統(tǒng)、一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用程序、其它程序模塊以及程序數(shù)據(jù)，這些示例中的每一個(gè)或某種組合中可能包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。程序模塊42通常執(zhí)行本申請所描述的實(shí)施例中的功能和/或方法。

智能終端設(shè)備12也可以與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備14(例如鍵盤、指向設(shè)備、顯示器24等)通信，還可與一個(gè)或者多個(gè)使得用戶能與該智能終端設(shè)備12交互的設(shè)備通信，和/或與使得該智能終端設(shè)備12能與一個(gè)或多個(gè)其它計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信的任何設(shè)備(例如網(wǎng)卡，調(diào)制解調(diào)器等等)通信。這種通信可以通過輸入/輸出(i/o)接口22進(jìn)行。并且，智能終端設(shè)備12還可以通過網(wǎng)絡(luò)適配器20與一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(localareanetwork；以下簡稱：lan)，廣域網(wǎng)(wideareanetwork；以下簡稱：wan)和/或公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng))通信。如圖7所示，網(wǎng)絡(luò)適配器20通過總線18與智能終端設(shè)備12的其它模塊通信。應(yīng)當(dāng)明白，盡管圖7中未示出，可以結(jié)合智能終端設(shè)備12使用其它硬件和/或軟件模塊，包括但不限于：微代碼、設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、冗余處理單元、外部磁盤驅(qū)動(dòng)陣列、raid系統(tǒng)、磁帶驅(qū)動(dòng)器以及數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)系統(tǒng)等。

處理單元16通過運(yùn)行存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器28中的程序，從而執(zhí)行各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理，例如實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法。

本申請實(shí)施例還提供一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，上述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行本申請實(shí)施例提供的智能終端設(shè)備的定位方法。

上述包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)可以采用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是——但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory；以下簡稱：rom)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(erasableprogrammablereadonlymemory；以下簡稱：eprom)或閃存、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是任何包含或存儲(chǔ)程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。

計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)，其中承載了計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號(hào)、光信號(hào)或上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)還可以是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以外的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。

計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括——但不限于——無線、電線、光纜、rf等等，或者上述的任意合適的組合。

可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本申請操作的計(jì)算機(jī)程序代碼，所述程序設(shè)計(jì)語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語言—諸如“c”語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言。程序代碼可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(localareanetwork；以下簡稱：lan)或廣域網(wǎng)(wideareanetwork；以下簡稱：wan)連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。

需要說明的是，在本申請的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本申請的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本申請的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本申請的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

應(yīng)當(dāng)理解，本申請的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實(shí)現(xiàn)。例如，如果用硬件來實(shí)現(xiàn)，和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來實(shí)現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(programmablegatearray；以下簡稱：pga)，現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray；以下簡稱：fpga)等。

本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

此外，本申請各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。

上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本申請的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本申請的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本申請的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本申請的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。