[發明專利]室內的視覺定位方法

在審

• 申請號: 201310038983.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103198491A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張會清;曹魯光
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域：

本發明屬圖像處理領域。是一種利用計算機技術、圖象攝取技術、數字圖象處理技術、光學技術等實現室內視覺定位方法。該方法能實現對攝像頭攝取視頻的自動分析，并判斷出攝像頭的位移大小和方向。

背景技術：

全局運動估計方法可劃分為兩類：一是直接基于象素的方法。二是先確定象素級或塊級的運動矢量，然后利用回歸法求取全局運動模型。對于全局運動估計，國際上已有相當多的學者做了大量的研究工作。Yosi?Keller和Amir?Averbuch改進基于梯度的運動估計方法，使全局運動估計計算量減少約20倍。Barfoot采用SIFT特征匹配法解決了三維運動估計問題，但要依靠預先放置的路標等參照物，而且速度較慢。GU等人利用尺度的鄰域灰度信息消除，提高了模型估計準確度。但沒有考慮全局運動估計的實時性，算法計算量依然比較大。

全局運動估計處理的是視頻序列圖像，當前幀圖像與參考幀圖像進行匹配時，要保證這兩幀圖像有一定的重疊區域，因此對全局運動估計算法的實時性要求非常高。近年來，對于很多全局運動估計方法，一個主要的問題是計算量較大，導致參數估計速度慢，因而限制了它們的應用。為了減少全局運動的計算量，提高估計速度，本文提出了一種基于自適應的室內的視覺定位方法。

發明內容：

本發明根據視覺定位要求高效的實時性和精確性，是以SUSAN算法和SIFT算法為基礎，根據地面圖像的特點對算法進行實時性和精確性的改進，用全局運動估計方法計算出序列圖像中連續兩幅圖像的偏移量，針對圖像匹配時的圖像冗余，運用Kalman濾波估計每次匹配圖像的重疊區域，提高該方法的自適應性，從而計算攝像頭的位移大小和方向。

本發明的技術方案參見圖1、圖2。是在計算機的上位機平臺上運行，用攝像頭采集地面的序列圖像，傳入計算機，用本文的全局運動估計方法對序列圖像進行全局運動估計，計算出序列圖像的偏移大小和方向，在計算機的上位機平臺上，根據傳入的圖像偏移大小和方向畫出攝像頭的運動軌跡，本發明的特征在于該方法還依次包括下述步驟：

1、基于自適應的室內的視覺定位方法，是在計算機的上位機平臺上運行，用攝像頭采集地面的序列圖像，對序列圖像進行全局運動估計，計算出序列圖像的偏移大小和方向，在計算機的上位機平臺上，根據傳入的圖像偏移大小和方向畫出攝像頭的運動軌跡，本發明的特征在于該方法還依次包括下述步驟：