[發明專利]一種基于點線特征的視覺SLAM方法和裝置

在審

• 申請號: 201810184021.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN109558879A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李晚龍;李建飛;高亞軍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62;G06T7/246;G06T7/60
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 馮艷蓮

1.一種基于點線特征的視覺SLAM方法，應用于采集周圍圖像的攝像設備，其特征在于，包括：

接收攝像頭輸入的當前視覺圖像幀；

提取所述當前視覺圖像幀的特征點和特征線；

利用所述特征點預測所述攝像設備的第一位姿；

對第一特征線進行觀測，以確定所述第一特征線的特征線觀測量，其中，所述第一特征線是提取到的所述特征線中的任意一條特征線；

獲取所述當前視覺圖像幀中的全局特征線狀態向量集合，所述全局特征線狀態向量集合中包括N條歷史特征線的特征線狀態向量，N為正整數；

利用所述特征線觀測量和所述全局特征線狀態向量集合，對所述第一位姿進行更新，以得到更新后的第一位姿。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

利用所述特征線觀測量、所述第一位姿對所述全局特征線狀態向量集合進行更新，以得到更新后的全局特征線狀態向量集合。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：遍歷所述N條歷史特征線，依次計算每條歷史特征線與所述第一特征線之間的馬氏距離，得到N個馬氏距離；

所述利用所述特征線觀測量、所述全局特征線狀態向量集合，對所述第一位姿進行更新，以得到更新后的第一位姿，包括：

當所述N個馬氏距離中的最小馬氏距離小于預設閾值時，利用所述特征線觀測量、所述全局特征線狀態向量集合，對所述第一位姿進行更新，以得到更新后的第一位姿。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述特征線觀測量、所述全局特征線狀態向量集合，對所述第一位姿進行更新，以得到更新后的第一位姿，包括：

計算所述最小馬氏距離對應的特征線的特征線狀態向量與所述特征線觀測量之間的偏差，

基于所述偏差，利用濾波方法更新所述第一位姿和所述全局特征線狀態向量集合。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

當所述N個馬氏距離中的最小馬氏距離不小于預設閾值時，將所述特征線觀測量添加到所述全局特征線狀態向量集合中，以得到更新后的所述全局特征線狀態向量集合。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述當前視覺圖像幀的特征線，包括：

提取所述當前視覺圖像幀的所有線段；

若提取的任意兩條線段滿足第一預設條件時，將所述任意兩條線段合并為一條新的線段，直到不存在滿足所述第一預設條件的線段為止；

若所述任意兩條、經合并的線段滿足第二預設條件時，將所述任意兩條、經合并的線段作為同一條特征線輸出；若所述任意兩條、經合并的線段不滿足第二預設條件時，將所述任意兩條線段作為兩條特征線輸出。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，若提取的任意兩條線段滿足第一預設條件時，將所述任意兩條線段合并為一條新的線段，包括：

若提取的任意兩條線段的端點之間的最小距離小于第一預設值且所述兩條線段之間的距離小于第二預設值，且所述任意兩條線段之間的夾角小于第三預設值時，將所述任意兩條線段合并為一條新的線段。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，若所述任意兩條、經合并的線段滿足第二預設條件時，將所述任意兩條、經合并的線段作為同一條特征線輸出，包括：

若所述任意兩條、經合并的線段之間的夾角小于第四預設值，且所述兩條線段的長度相同，且所述兩條線段的重疊度大于第五預設值，且所述兩條線段之間的距離小于第六預設值時，將所述任意兩條線段作為同一條特征線輸出。

9.如權利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述對所述第一特征線進行觀測，以確定所述第一特征線的特征線觀測量，包括：

針對提取的第一特征線采用正交化參數進行最小化描述，得到所述特征線觀測量。