[發明專利]用于確定第一坐標系與第二坐標系之間的運動的方法

有效

• 申請號: 201680039165.7
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN107735797B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: S·拉姆阿里加姆;李錦喜
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/20;G06T7/246;G06T11/20;G06K9/52;G06T7/277;G05D1/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

一種方法通過首先從由設置在運動物體上的攝像頭獲取的場景的第一圖像和第二圖像提取第一組關鍵點和第二組關鍵點來確定第一坐標系與第二坐標系之間的運動。從第一組關鍵點和第二組關鍵點確定第一姿態和第二姿態。使用評分函數和由訓練數據構建的姿態過渡圖確定針對第一姿態與第二姿態之間的各可能運動的得分，其中，姿態過渡圖中的各節點表示相對姿態，并且各邊表示兩個連續相對姿態之間的運動。然后，基于得分選擇最佳運動作為第一坐標系與第二坐標系之間的運動。

技術領域

本發明總體涉及計算機視覺，更具體地涉及使用特征點對應來確定在道路上的車輛的兩個坐標系之間的運動，其中，各坐標系與攝像頭的攝像頭坐標系對應，該攝像頭例如單目或立體攝像頭。

背景技術

視覺測程(visual odometry)是指使用來自由例如安裝在物體上的一個或更多個攝像頭獲取的圖像的特征確定運動物體從一個位置到另一個位置的運動的問題，該運動物體例如車輛或機器人。已知幾種方法使用諸如點的幾何圖元來估計運動。例如，可以使用5個或更多個點對應以使用在一個坐標系中的2D點到另一坐標系之間的對應以確定運動，參見Nister，“An efficient solution to the five-point relative pose problem”PAMI，2004。

還存在2D到3D姿態估計方法，其用于基于由先前的立體圖像重構建的部分3D點云來估計運動物體的位置，參見Kitt等人,“Visual odometry based on stereo imagesequences with ransac-based outlier rejection scheme”IV，2010年。

一種方法在迭代最近點(ICP)方法中使用3D到3D點對應來確定立體攝像頭之間的運動，參見Milella等人，“Stereo-based ego-motion estimation using pixel trackingand iterative closest point”，ICCVS，2006年。

投票策略已用于計算視覺測程，參見US20120308114,“Voting strategy forvisual ego-motion from stereo”，并且機器學習過程已用于估計攝像頭姿態，參見WO2014130404，“Method and device for calculating a camera or object pose”。

發明內容

本發明的實施方式提供了一種用于確定第一坐標系與第二坐標系之間的運動的方法。方法從訓練數據構建緊湊姿態過渡圖。該圖可以用于在不執行任何明確的運動或姿態確定的情況下獲得視覺測程。

通常，運動或姿態估計涉及多項式方程組的求解。該方法不需要任何代數方程組來獲得姿態。相反，該方法簡單地針對最佳運動在姿態過渡圖中進行搜索。在姿態過渡圖中，各節點表示兩個連續攝像頭位置之間的可能相對姿態。兩個相對姿態之間的邊表示在進行視覺測程的同時在連續幀中具有這兩個相對姿態的可能性。

方法與使用諸如3或5點姿態估計這樣的運動估計過程的用于視覺測程的其他方法不同。

方法使用評分函數，該評分函數基于點對應確定距離度量，其可以從姿態過渡圖有效地識別正確的運動。

附圖說明

[圖1]

圖1是根據本發明的實施方式的在我們的視覺測程過程中使用的用于確定第一坐標系與第二坐標系之間的運動的方法的流程圖；

[圖2]

圖2是根據本發明的實施方式的三個連續圖像和兩個連續相對姿態的示意圖；以及

[圖3]

圖3示出了根據本發明的實施方式的用于兩個連續幀之間的可能相對姿態的姿態過渡圖。

具體實施方式