[發(fā)明專利]一種車輛的SLAM建圖方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910136692.5
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109887087B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建;李良;王磊剛;劉中元;肖志光
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 44381
• 代理人: 萬振雄;楊中強(qiáng)

一種車輛的SLAM建圖方法及系統(tǒng)，該方法包括：獲取車輛的任意兩個(gè)攝像模組分別拍攝得到的兩個(gè)初始幀；其中，兩個(gè)攝像模組的焦距和視場角可以相同，也可以不同；根據(jù)兩個(gè)攝像模組的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)以及相互匹配的特征點(diǎn)在兩個(gè)初始幀中的視差，確定相互匹配的特征點(diǎn)的三維空間位置，以得到相互匹配的特征點(diǎn)對應(yīng)的地圖點(diǎn)，構(gòu)建出初始的SLAM地圖，以完成初始化；在初始化成功之后，獲取兩個(gè)攝像模組中的任意一個(gè)目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像；以初始的SLAM地圖為基礎(chǔ)，結(jié)合目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像進(jìn)行單目視覺SLAM的建圖，從而可以通過雙目攝像頭完成初始化，在初始化成功之后利用單目攝像頭進(jìn)行建圖，降低了系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)荷，以提高了建圖的成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛的SLAM建圖方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在自動駕駛領(lǐng)域，單目視覺同步定位與地圖創(chuàng)建(Simultaneous Localizationand Mapping，SLAM)是指自動駕駛車輛利用單個(gè)視覺傳感器(如攝像頭)創(chuàng)建一個(gè)與真實(shí)環(huán)境相一致的地圖，并同時(shí)確定自身在地圖中的位置。

然而，傳統(tǒng)的單目視覺SLAM只能通過動態(tài)方法進(jìn)行初始化，即需要利用攝像頭運(yùn)動過程中拍攝到的圖像才能成功初始化。因此，在制圖時(shí)，需要先將車輛駛出一段距離，完成單目視覺SLAM的初始化之后才能開始進(jìn)行建圖。如果初始化成功的時(shí)機(jī)較晚，那么車輛需要駛出較長的距離才能開始建圖，從而可能導(dǎo)致制圖的成功率較低，而且也容易導(dǎo)致構(gòu)建出的地圖中缺少部分環(huán)境信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種車輛的SLAM建圖方法，能夠在車輛靜止時(shí)完成初始化，以提高建圖的成功率。

本發(fā)明實(shí)施例第一方面公開一種車輛的SLAM建圖方法，所述方法包括：

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

根據(jù)所述兩個(gè)攝像模組預(yù)先標(biāo)定的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)以及相互匹配的特征點(diǎn)在所述兩個(gè)初始幀中的視差，確定所述相互匹配的特征點(diǎn)的三維空間位置，以得到所述相互匹配的特征點(diǎn)對應(yīng)的地圖點(diǎn)，構(gòu)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(gè)攝像模組中的任意一個(gè)目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像；

以所述初始的SLAM地圖為基礎(chǔ)，結(jié)合所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像進(jìn)行單目視覺SLAM的建圖。

作為一種可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例第一方面中所述獲取車輛的任意兩個(gè)攝像模組在所述車輛靜止時(shí)分別拍攝得到的兩個(gè)初始幀，包括：

獲取車輛的任意兩個(gè)攝像模組在所述車輛靜止時(shí)分別進(jìn)行拍攝得到的第一圖像和第二圖像；其中，所述兩個(gè)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(jìn)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(gè)初始幀。

作為一種可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明實(shí)施例第一方面中，所述以所述初始的SLAM地圖為基礎(chǔ)，結(jié)合所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像進(jìn)行單目視覺SLAM的建圖，包括：

對所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像中的特征點(diǎn)以及當(dāng)前SLAM地圖中的地圖點(diǎn)進(jìn)行匹配；其中，當(dāng)所述圖像為所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的第一幀圖像時(shí)，所述當(dāng)前SLAM地圖為所述初始的SLAM地圖；

根據(jù)相互匹配的特征點(diǎn)和地圖點(diǎn)確定所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的每幀圖像對應(yīng)的攝像模組位姿，以得到所述目標(biāo)攝像模組的第一攝像模組位姿序列；

跟蹤未匹配到地圖點(diǎn)的特征點(diǎn)在所述目標(biāo)攝像模組拍攝到的圖像中的位置，并結(jié)合所述未匹配到地圖點(diǎn)的特征點(diǎn)所在的圖像對應(yīng)的攝像模組位姿，確定所述未匹配到地圖點(diǎn)的特征點(diǎn)的三維空間位置，以構(gòu)建出新的地圖點(diǎn)加入至所述當(dāng)前SLAM地圖；