[發(fā)明專利]即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810650981.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108983769B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張觀良;劉殿超;李學(xué)鋒;付萬豪;楊光偉;李壯
• 申請（專利權(quán)）人: 理光軟件研究所（北京）有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06K9/62
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11506
• 代理人: 王君昌;鄭利華

本發(fā)明提供了一種即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法及裝置。所述即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法包括：獲取待處理圖像的穩(wěn)定性特征；屏蔽相似的所述穩(wěn)定性特征，以根據(jù)屏蔽后的所述穩(wěn)定性特征構(gòu)建初始地圖和位置；根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，追蹤初始化處理后的所述待處理圖像；根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，對構(gòu)建的所述地圖和位置進行優(yōu)化處理。本技術(shù)方案獲取待處理圖像的穩(wěn)定性特征，一方面可以根據(jù)屏蔽相似的所述穩(wěn)定性特征，對地圖和位置進行初始化處理，另一方面可以根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，追蹤和優(yōu)化所述待處理圖像，由于穩(wěn)定性特征是根據(jù)物體的屬性獲得的，比較穩(wěn)定，因此這樣在地圖和位置益初始化、追蹤及優(yōu)化過程中可以有效防止特征的丟失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機視覺技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

即時定位與地圖構(gòu)建(simultaneous localization and mapping，SLAM)，也稱為CML(Concurrent Mapping and Localization),是指機器人在自身位置不確定的條件下，在完全未知環(huán)境中創(chuàng)建地圖，同時利用地圖自主定位和導(dǎo)航。基于視覺傳感器定位方式，是近些年國內(nèi)外研究的一個熱點，它又分為單目、雙目和多目定位。目前，對于單目SLAM方法的研究著重于在室內(nèi)或道路場景下，提高定位與構(gòu)圖的速度與準(zhǔn)確性。在這些場景中，特征大部分是可區(qū)分的，因此很容易根據(jù)匹配的特征或像素來估計相機姿態(tài)。然而，在很多場景中，并不容易區(qū)分特征，這樣會導(dǎo)致尺度漂移和追蹤丟失的問題。

傳統(tǒng)技術(shù)中，解決這一問題的方法有間接法(ORB-SLAM)、直接法(lsd-SLAM)等。其中，間接法在大多數(shù)場景中都做得很好，并且包含了包括重新定位在內(nèi)的完整功能，但其很大程度上依賴于特征提取和特征匹配。直接法直接使用實際的傳感器值，但在大場景中很難解決規(guī)模漂移和重新定位的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法及裝置，以為解決背景技術(shù)中提出的一個或多個技術(shù)問題提供一種有益的選擇。

作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明實施例提供一種即時定位與地圖構(gòu)建的優(yōu)化方法，包括：

獲取待處理圖像的穩(wěn)定性特征；

屏蔽相似的所述穩(wěn)定性特征，以根據(jù)所述穩(wěn)定性特征構(gòu)建初始地圖和位置；

根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，追蹤初始化處理后的所述待處理圖像；

根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，對構(gòu)建的所述地圖和位置進行優(yōu)化處理。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例在第一方面的第一實施方式中，所述穩(wěn)定性特征包括以下至少一種特征：角點、形狀、大小、顏色。

結(jié)合第一方面的第一實施方式，本發(fā)明實施例在第一方面的第二實施方式中，屏蔽相似的所述穩(wěn)定性特征，以用于地圖和位置進行初始化處理，包括：

獲取所述穩(wěn)定性特征的子特征；

將所述子特征進行聚類處理，以獲得其中相似度大于預(yù)設(shè)閾值的子特征；

屏蔽所述相似度大于預(yù)設(shè)閾值的子特征。

結(jié)合第一方面的第一實施方式，本發(fā)明實施例在第一方面的第三實施方式中，屏蔽相似的所述穩(wěn)定性特征，以用于地圖和位置進行初始化處理，包括：

采用預(yù)設(shè)機器學(xué)習(xí)模型分割所述待處理圖像的相似穩(wěn)定性特征區(qū)域，以屏蔽所述相似穩(wěn)定性特征區(qū)域；其中，所述相似穩(wěn)定性特征區(qū)域中的穩(wěn)定性特征的相似度大于預(yù)設(shè)閾值。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例在第一方面的第四實施方式中，根據(jù)所述穩(wěn)定性特征，對構(gòu)建的所述地圖和位置進行優(yōu)化處理，包括：

根據(jù)所述待處理圖像所指示的物體的追蹤情況，采用對應(yīng)的修正方法來修正所述地圖和位置的尺度漂移。