[發(fā)明專利]一種用于雙目SLAM的半稠密認(rèn)知地圖創(chuàng)建方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711272696.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN108151728A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董敏;裴茂鋒;畢盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種用于雙目SLAM的半稠密認(rèn)知地圖創(chuàng)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)定位和識(shí)別關(guān)鍵幀中的感興趣物體；

2)網(wǎng)格劃分關(guān)鍵幀，并對(duì)感興趣物體所在的網(wǎng)格進(jìn)一步細(xì)劃分；

3)為每一個(gè)網(wǎng)格提取網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)；

4)使用高斯分布的深度濾波器表示網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)的深度估計(jì)；

5)在當(dāng)前幀中匹配關(guān)鍵幀中的網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)；

6)計(jì)算并更新網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)的深度濾波器；

7)當(dāng)雙目SLAM選擇新關(guān)鍵幀時(shí)，使用當(dāng)前關(guān)鍵幀的深度濾波器初始化新關(guān)鍵幀；

8)當(dāng)雙目SLAM結(jié)束后，將深度估計(jì)轉(zhuǎn)換為特定的地圖表示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于雙目SLAM的半稠密認(rèn)知地圖創(chuàng)建方法，其特征在于：在步驟1)中，在關(guān)鍵幀中搜索感興趣物體，并獲取物體在圖像中的位置區(qū)域以及物體的類別，其中，物體的定位與識(shí)別采用Single Shot MultiBoxDetector算法，用戶通過(guò)自定義訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并對(duì)算法進(jìn)行離線訓(xùn)練，從而只搜索用戶感興趣的物體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于雙目SLAM的半稠密認(rèn)知地圖創(chuàng)建方法，其特征在于：在步驟2)中，根據(jù)雙目視覺圖像的分辨率選擇所需大小的網(wǎng)格對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行劃分，并對(duì)感興趣物體所在的網(wǎng)格進(jìn)一步細(xì)劃分，包括以下步驟：

2.1)根據(jù)雙目視覺圖像的分辨率選擇所需大小的網(wǎng)格；

2.2)計(jì)算圖像中的網(wǎng)格數(shù)，即圖像的每行和每列的網(wǎng)格數(shù)：

gridRows＝imageHeight/HEIGHT

gridCols＝imageWidth/WIDTH

式中，HEIGHT和WIDTH表示網(wǎng)格的大小，imageHeight和imageWidth表示圖像的分辨率，gridRows和gridCols表示圖像每行和每列的網(wǎng)格數(shù)，為整數(shù)類型；

2.3)由于步驟2.2)的除法計(jì)算可能不能整除，這會(huì)導(dǎo)致訪問(wèn)不到圖像最后幾行和最后幾列的像素，因此，根據(jù)計(jì)算得到的網(wǎng)格數(shù)反向計(jì)算網(wǎng)格的大小，即網(wǎng)格的高和寬，代替原來(lái)選擇的網(wǎng)格大小：

cellHeight＝imageHeight/gridRows

cellWidth＝imageWidth/gridCols

式中，cellHeight和cellWidth表示新的網(wǎng)格大小，為小數(shù)類型；

2.4)為了能夠獲取到感興趣物體的更多信息，進(jìn)一步細(xì)劃分物體所在的網(wǎng)格，根據(jù)物體的大小選擇所需大小的細(xì)劃分粒度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于雙目SLAM的半稠密認(rèn)知地圖創(chuàng)建方法，其特征在于：在步驟3)中，為每一個(gè)網(wǎng)格提取網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)，每一個(gè)網(wǎng)格能夠有多個(gè)網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)，網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)的提取策略如下：

3.1)若網(wǎng)格中存在ORB關(guān)鍵點(diǎn)，則選取所有ORB關(guān)鍵點(diǎn)作為網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)；

3.2)若網(wǎng)格中不存在ORB關(guān)鍵點(diǎn)，則采取類似Fast角點(diǎn)提取的策略，放寬角點(diǎn)提取的約束，選取提取出的所有角點(diǎn)作為網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)；否則，選擇網(wǎng)格的中心點(diǎn)作為網(wǎng)格關(guān)鍵點(diǎn)。