[發(fā)明專利]基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710037524.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107063189A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝建平;儲(chǔ)貽波;張廷聰;楊軍;羅聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海勤融信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C11/02
• 分類號(hào): G01C11/02;G01C11/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備，安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，用于獲取移動(dòng)平臺(tái)周圍的場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的圖像，作為待定位圖像；

處理器，用于提取待定位圖像的特征數(shù)據(jù)，并將提取的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的采樣圖像進(jìn)行特征匹配，確定當(dāng)前移動(dòng)平臺(tái)的位姿；

數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)階段移動(dòng)平臺(tái)不同位姿拍攝的采樣圖像和圖像特征數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述待定位圖像為靜態(tài)照片或動(dòng)態(tài)視頻中的視頻幀圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器包括：

特征提取模塊，用于提取獲得的待定位圖像的特征數(shù)據(jù)集合；

特征匹配模塊，用于根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)集合，與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的采樣圖像對(duì)應(yīng)的特征進(jìn)行匹配，搜索出匹配的相應(yīng)采樣圖像；

定位模塊，通過(guò)將獲取的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)采樣圖像進(jìn)行特征匹配，從而反向解算出視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備的位姿，然后根據(jù)視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備和移動(dòng)平臺(tái)固定的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，從而最終確定當(dāng)前移動(dòng)平臺(tái)的位姿。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)，其特征在于，使用相同的視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備、視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備安裝位置和安裝角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于視覺(jué)的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)還包括：

位姿輸入模塊，用于輸入預(yù)判斷定位位姿或獲取移動(dòng)平臺(tái)的初始位姿；

搜索模塊，用于參考輸入的預(yù)判定位位姿，搜索采樣圖像，搜索到的采樣圖像用于特征匹配。

6.一種基于視覺(jué)的定位方法，其特征在于，包括：

拍攝步驟，用于利用視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備獲取移動(dòng)平臺(tái)周圍的場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的圖像，作為待定位圖像；

處理步驟，用于提取待定位圖像的特征數(shù)據(jù)，并將提取的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的采樣圖像進(jìn)行特征匹配，確定當(dāng)前移動(dòng)平臺(tái)的位姿；

采樣步驟，用于移動(dòng)平臺(tái)在各個(gè)位姿拍攝的圖像采樣，特征提取，圖像及圖像特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺(jué)的定位方法，其特征在于，所述待定位圖像為靜態(tài)照片或動(dòng)態(tài)視頻中的視頻幀圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于視覺(jué)的定位方法，其特征在于，所述處理步驟包括：

特征提取步驟，用于提取待定位圖像的特征數(shù)據(jù)集合；

特征匹配步驟，用于根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)集合，與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的采樣圖像對(duì)應(yīng)的特征進(jìn)行匹配，搜索出匹配的相應(yīng)采樣圖像；

定位步驟，通過(guò)將獲取的圖像與采樣圖像進(jìn)行特征匹配，從而反向解算出視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備的位姿，然后根據(jù)視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備和移動(dòng)平臺(tái)固定的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，從而最終確定當(dāng)前移動(dòng)平臺(tái)的位姿。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于視覺(jué)的定位方法，其特征在于，使用相同的視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備、視覺(jué)攝像機(jī)設(shè)備安裝位置和安裝角度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于視覺(jué)的定位方法，其特征在于，所述定位方法還包括：

位姿輸入步驟，用于輸入預(yù)判斷定位位姿或獲取移動(dòng)平臺(tái)的初始位姿；

搜索步驟，用于參考輸入的預(yù)判定位位姿，搜索采樣圖像，搜索到的采樣圖像用于特征匹配。