[發明專利]一種車輛的SLAM建圖方法及系統

有效

• 申請號: 201910136692.5
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109887087B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 周建;李良;王磊剛;劉中元;肖志光
• 申請（專利權）人: 廣州小鵬汽車科技有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T7/70
• 代理公司: 廣州德科知識產權代理有限公司 44381
• 代理人: 萬振雄;楊中強

1.一種車輛的SLAM建圖方法，其特征在于，包括：

獲取車輛的任意兩個攝像模組在所述車輛靜止時分別拍攝得到的兩個初始幀；所述兩個攝像模組的取景范圍至少存在部分重疊；

根據所述兩個攝像模組預先標定的內部參數和外部參數以及相互匹配的特征點在所述兩個初始幀中的視差，確定所述相互匹配的特征點的三維空間位置，以得到所述相互匹配的特征點對應的地圖點，構建出初始的SLAM地圖，以完成初始化；

在初始化成功之后，獲取所述兩個攝像模組中的任意一個目標攝像模組拍攝到的圖像；

以所述初始的SLAM地圖為基礎，結合所述目標攝像模組拍攝到的圖像進行單目視覺SLAM的建圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取車輛的任意兩個攝像模組在所述車輛靜止時分別拍攝得到的兩個初始幀，包括：

獲取車輛的任意兩個攝像模組在所述車輛靜止時分別進行拍攝得到的第一圖像和第二圖像；其中，所述兩個攝像模組的焦距不同；

按照使用相同焦距拍攝得到的圖像效果對所述第一圖像和所述第二圖像進行處理，以處理后的所述第一圖像和所述第二圖像作為兩個初始幀。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述以所述初始的SLAM地圖為基礎，結合所述目標攝像模組拍攝到的圖像進行單目視覺SLAM的建圖，包括：

對所述目標攝像模組拍攝到的圖像中的特征點以及當前SLAM地圖中的地圖點進行匹配；其中，當所述圖像為所述目標攝像模組拍攝到的第一幀圖像時，所述當前SLAM地圖為所述初始的SLAM地圖；

根據相互匹配的特征點和地圖點確定所述目標攝像模組拍攝到的每幀圖像對應的攝像模組位姿，以得到所述目標攝像模組的第一攝像模組位姿序列；

跟蹤未匹配到地圖點的特征點在所述目標攝像模組拍攝到的圖像中的位置，并結合所述未匹配到地圖點的特征點所在的圖像對應的攝像模組位姿，確定所述未匹配到地圖點的特征點的三維空間位置，以構建出新的地圖點加入至所述當前SLAM地圖；

通過所述車輛的定位模塊獲取與所述第一攝像模組位姿序列相對應的所述車輛的第一車輛位姿序列；

迭代調整所述目標攝像模組的位姿序列包含的各個攝像模組位姿的取值以及所述當前SLAM地圖中的地圖點的三維空間位置的取值，直至所述第一攝像模組位姿序列與第一車輛位姿序列之間的投影誤差最??；

以所述投影誤差最小時所述目標攝像模組的位姿序列包含的各個攝像模組位姿的取值以及所述當前SLAM地圖中的地圖點的三維空間位置的取值構建全局SLAM地圖。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在重定位時，獲取所述目標攝像模組拍攝到的多幀目標圖像以及所述全局SLAM地圖；

針對所述多幀目標圖像中的每幀目標圖像，匹配該幀目標圖像中的特征點以及所述全局SLAM地圖中的地圖點；

根據相互匹配的特征點和地圖點確定該幀目標圖像對應的所述目標攝像模組在所述全局SLAM地圖中的攝像模組位姿，以得到所述目標攝像模組的第二攝像模組位姿序列；

通過所述車輛的定位模塊獲取與所述第二攝像模組位姿序列對應的所述車輛的第二車輛位姿序列；

基于多幀所述目標圖像以及所述第二攝像模組位姿序列確定所述目標攝像模組在所述全局SLAM地圖中的重定位位姿，以使利用所述目標攝像模組的所述重定位位姿將所述第二車輛位姿序列轉換到所述全局SLAM地圖的SLAM地圖坐標系時，轉換得到的第三車輛位姿序列與所述第二攝像模組位姿序列的誤差最小；所述全局SLAM地圖坐標系的坐標原點為所述目標攝像模組拍攝到所述初始幀時的光心位置；

根據所述目標攝像模組在所述全局SLAM地圖中的重定位位姿，確定所述車輛在所述全局SLAM地圖中的重定位位姿。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根據所述目標攝像模組在所述SLAM地圖中的重定位位姿，確定所述車輛在所述SLAM地圖中的重定位位姿之后，所述方法還包括：

獲取當前時刻所述車輛的定位模塊測量到的所述車輛的當前位姿；

根據所述當前位姿以及所述車輛在所述全局SLAM地圖中的重定位位姿，確定所述當前位姿在所述全局SLAM地圖中的定位位姿作為當前時刻所述車輛的定位結果。