[發明專利]基于預測器-校正器的位姿檢測

有效

• 申請號: 201780026415.8
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN109074667B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: C·阿爾塔;P·沃爾哈特;V·勒珀蒂
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 趙騰飛

一種用于根據輸入圖像確定6DOF位姿的計算機實施的方法、設備、計算機可讀媒體及移動裝置。確定6DOF位姿的過程可包含處理輸入圖像以創建所述輸入圖像的一或多個靜態表示，從所估計的6DOF位姿及2.5D參考地圖創建所述輸入圖像的動態表示，并測量所述動態表示與所述輸入圖像的所述一或多個靜態表示之間的相關性?？筛鶕鏊鶞y量的相關性誤差迭代地調整所述所估計的6DOF，直到最終經調整的動態表示滿足輸出閾值。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張在2016年5月20日申請的標題為“基于預測器-校正器的位姿檢測(PREDICTOR-CORRECTOR BASED POSE DETECTION)”的序號為15/161,055的美國專利申請案的優先權權益，所述美國專利申請案以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體來說涉及基于計算機視覺的位姿檢測，且更具體地涉及基于預測器-校正器的位姿檢測。

背景技術

位置及定向(位姿)估計描述攝像機視角相對于可為已知或未知環境的校準或對準的任務?；趫D像的位姿估計方法可用于估計六自由度(6DOF)位姿。基于圖像的位姿估計傳統上需要場景的一些重建或3D模型。例如，SLAM(同時定位及映射)或SFM(運動結構)系統可從攝像機捕獲的傳入圖像序列重建三維(3D)點，并用于實時構建場景的3D地圖(即，SLAM地圖)。從重建的地圖，可能在當前圖像幀中定位攝像機的6DOF位姿。

相對于用戶環境的準確6DOF自定位有利于增強現實(AR)應用中的正確及視覺上令人愉悅的結果。由于AR應用程序的交互性質，定位時間直接影響AR應用程序的用戶體驗，因為其確定用戶在可開始與AR應用程序交互之前必須等待多長時間。因此，期望利用移動裝置中發現的有限處理能力快速定位移動裝置，同時保持所要應用的6DOF位姿的準確性。

然而，在某些情況下可能難以實現6DOF位姿初始化。例如，在室外環境中捕獲足夠的攝像機基線以初始化SLAM算法是具有挑戰性的。另外，SLAM可在具有未知比例的任意參考中提供相對位姿，這對于AR系統(例如地標的導航或標記)可能為不夠的。將SLAM地圖的局部參考與具有度量尺度的3D地圖的全局參考對準的現有方法要求用戶等待直到SLAM系統已獲取足夠數量的圖像以初始化3D地圖。初始化所需要的等待對于實時交互式AR應用程序來說并不理想。此外，某些AR系統需要攝像機的特定技術動作以在可準確地初始化SLAM地圖以開始跟蹤攝像機位姿之前獲取一系列圖像。

另外，將捕獲的圖像幀與2.5D或3D地圖對準的方法可能受到估計攝像機位姿的移動傳感器的相對較差的準確性的限制。例如，嚴格使用全球定位系統(GPS)來估計用戶的實際位置及觀看方向的方法可能不足且使AR內容在實際用戶視圖中漂浮。因此，期望改進的方法。

發明內容

本文中所論述的一些實施例提供改進的6DOF位姿采集。在一個方面中，一種計算機實施的方法包含：創建輸入圖像的一或多個靜態表示；從估計的6DOF位姿及2.5D參考地圖創建輸入圖像的動態表示；測量動態表示與一或多個靜態表示之間的相關性誤差；根據相關性誤差調整估計的6DOF位姿；根據經調整的6DOF位姿更新動態表示；以及響應于滿足輸出閾值而輸出經調整的6DOF位姿。

在另一方面中，一種計算機可讀媒體包含存儲在其上用于確定圖像的6DOF位姿的程序代碼。程序代碼包含用以進行以下操作的指令：創建輸入圖像的一或多個靜態表示；從估計的6DOF位姿及2.5D參考地圖創建輸入圖像的動態表示；測量動態表示與一或多個靜態表示之間的相關性誤差；根據相關性誤差調整估計的6DOF位姿；根據經調整的6DOF位姿更新動態表示；以及響應于滿足輸出閾值而輸出經調整的6DOF位姿。