[發明專利]位姿確定方法和裝置

有效

• 申請號: 201810550880.8
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108871311B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 郭亨凱;陳堯;淮靜
• 申請（專利權）人: 北京字節跳動網絡技術有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G06T7/33;G06T7/246
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種位姿確定方法，其特征在于，所述的方法包括：

獲取電子設備的第一硬件參數信息；

將所述第一硬件參數信息與定位算法進行匹配，得到所述第一硬件參數信息所匹配的目標定位算法；

通過所述電子設備的視覺傳感器實時獲取圖像；

提取所述圖像中關鍵點的位置；

使用與所述第一硬件參數信息匹配的描述子提取方式，提取所述關鍵點的描述子；

將實時獲取到的圖像的圖像特征與前一幀圖像的圖像特征相關聯，所述圖像特征包括圖像中的關鍵點的位置和每個所述關鍵點的描述子；

將相關聯的所述圖像特征作為觀測量，得到觀測誤差；

獲取所述前一幀圖像的三維平移量和三維旋轉量；

通過所述前一幀圖像的三維平移量和三維旋轉量投影與實時獲取到的所述圖像估計得到所述前一幀圖像與實時獲取到的所述圖像的第一估計二維平移量；

通過圖像跟蹤算法估計得到所述實時獲取到的圖像與所述前一幀圖像的第二估計二維平移量；

根據所述第一估計二維平移量與所述第二估計二維平移量確定計算誤差；

根據所述目標定位算法，通過所述計算誤差與所述觀測誤差，得到所述電子設備的實時姿態估計。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將實時獲取到的圖像的圖像特征與前一幀圖像的圖像特征相關聯，包括：

使用與所述第一硬件參數信息匹配的圖像特征關聯算法，將實時獲取到的所述圖像的圖像特征與所述前一幀圖像的圖像特征相關聯。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

實時通過所述電子設備的慣性測量單元獲取加速度信息和角速度信息，將所述加速度信息和所述角速度信息與所述視覺傳感器獲取的圖像的圖像特征進行時間同步；

所述將相關聯的所述圖像特征作為觀測量，包括：

將時間同步后的所述圖像特征、所述加速度信息和所述角速度信息組合作為觀測量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將相關聯的所述圖像特征作為觀測量，包括：

將所述慣性測量單元數據信息中的偏置和噪聲幅值、所述慣性測量單元數據信息的時間戳與視覺傳感器實時獲取的圖像的時間戳之間的動態延遲時間、所述電子設備的外參、第二硬件參數信息中至少一個作為所述目標定位算法的估計量；其中，所述電子設備的外參包括所述視覺傳感器與所述慣性測量單元的相對姿態；所述第二硬件參數信息為卷簾時間。

5.一種位姿確定裝置，其特征在于，所述的裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取電子設備的第一硬件參數信息；

匹配模塊，用于將所述第一硬件參數信息與定位算法進行匹配，得到所述第一硬件參數信息所匹配的目標定位算法；

獲取單元，用于通過電子設備的視覺傳感器實時獲取圖像；

第一提取單元，用于提取圖像中關鍵點的位置；

第二提取單元，用于使用與第一硬件參數信息匹配的描述子提取方式，提取關鍵點的描述子；

確定單元，用于將實時獲取到的圖像的圖像特征與前一幀圖像的圖像特征相關聯，所述圖像特征包括圖像中的關鍵點的位置和每個所述關鍵點的描述子；將相關聯的所述圖像特征作為觀測量，得到觀測誤差；獲取所述前一幀圖像的三維平移量和三維旋轉量；通過所述前一幀圖像的三維平移量和三維旋轉量投影與實時獲取到的所述圖像估計得到所述前一幀圖像與實時獲取到的所述圖像的第一估計二維平移量；通過圖像跟蹤算法估計得到所述實時獲取到的圖像與所述前一幀圖像的第二估計二維平移量；根據所述第一估計二維平移量與所述第二估計二維平移量確定計算誤差；根據所述目標定位算法，通過所述計算誤差與所述觀測誤差，得到所述電子設備的實時姿態估計。

6.一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至4中任一項所述方法的步驟。

7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至4中任一項所述的方法的步驟。