[發(fā)明專利]一種回環(huán)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910199002.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN110070578B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李靜;李爾康;陳碩;張念曾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06V10/46;G06V10/75;G06V10/762
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，方法步驟如下：

獲取相機(jī)圖像與數(shù)據(jù)庫圖像；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫圖像得到離線詞典；

根據(jù)所述相機(jī)圖像得到關(guān)鍵幀圖像特征向量與當(dāng)前幀圖像特征向量；

根據(jù)所述關(guān)鍵幀圖像特征向量與所述離線詞典得到第一詞匯映射向量；

根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像特征向量與所述離線詞典的到第二詞匯映射向量；

根據(jù)所述第一詞匯映射向量和所述第二詞匯映射向量得到重投影誤差，并將所述重投影誤差與預(yù)設(shè)誤差閾值作比較判斷是否檢測(cè)到回環(huán)；

所述根據(jù)所述第一詞匯映射向量和所述第二詞匯映射向量得到重投影誤差，包括：

根據(jù)所述第一詞匯映射向量和所述第二詞匯映射向量得到重合度，以將所述重合度與預(yù)設(shè)重合度閾值作對(duì)比得到對(duì)比結(jié)果；

根據(jù)所述對(duì)比結(jié)果對(duì)關(guān)鍵幀圖像與當(dāng)前幀圖像的點(diǎn)云進(jìn)行匹配計(jì)算得到相機(jī)位姿；

根據(jù)所述相機(jī)位姿得到重投影誤差；

所述根據(jù)所述對(duì)比結(jié)果對(duì)關(guān)鍵幀圖像與當(dāng)前幀圖像的點(diǎn)云進(jìn)行匹配計(jì)算得到相機(jī)位姿，包括：當(dāng)?shù)谝辉~匯映射向量與第二詞匯映射向量的重合度小于預(yù)設(shè)重合度閾值時(shí)，則需要重新獲取新的當(dāng)前幀圖像，并根據(jù)新的當(dāng)前幀圖像與離線詞典得到新的第二詞匯映射向量，新的第二詞匯映射向量再與第一詞匯映射向量進(jìn)行對(duì)比，得到新的重合度；第一詞匯映射向量與第二詞匯映射向量的重合度大于預(yù)設(shè)重合度閾值時(shí)，則認(rèn)為關(guān)鍵幀與當(dāng)前幀相似，根據(jù)兩個(gè)幀的深度圖得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用ICP算法進(jìn)行點(diǎn)云匹配得到相機(jī)位姿；

將當(dāng)前幀點(diǎn)云根據(jù)相機(jī)位姿投影到已有的關(guān)鍵幀上計(jì)算重投影誤差，當(dāng)重投影誤差小于預(yù)設(shè)誤差閾值時(shí)則認(rèn)為檢測(cè)到回環(huán)，并將當(dāng)前關(guān)鍵幀加入已有關(guān)鍵幀隊(duì)列中，否則沒有檢測(cè)到回環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)數(shù)據(jù)庫圖像得到離線詞典，包括：

根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫圖像得到SIFT特征向量集合；

根據(jù)所述SIFT特征向量構(gòu)建樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

根據(jù)所述樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與所述SIFT特征向量得到離線詞典。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，獲取所述相機(jī)圖像的拍攝設(shè)備為RGB-D相機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述相機(jī)圖像得到關(guān)鍵幀圖像特征向量與當(dāng)前幀圖像特征向量之前，還包括：

獲取相機(jī)圖像的當(dāng)前幀圖像和上一幀圖像的RGB圖像和深度圖；

根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像和所述上一幀圖像的RGB圖像和深度圖得到相機(jī)位姿相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離；

將所述相機(jī)位姿相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離閾值作對(duì)比，判斷是否可以進(jìn)行回環(huán)檢測(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述關(guān)鍵幀圖像特征向量與所述離線詞典得到第一詞匯映射向量，包括：

根據(jù)所述關(guān)鍵幀圖像特征向量和所述離線詞典得到第一葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)信息；

根據(jù)所述第一葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)信息得到第一詞匯映射向量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像特征向量與所述離線詞典的到第二詞匯映射向量，包括：

根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像特征向量和所述離線詞典得到第二葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)信息；

根據(jù)所述第二葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)信息得到第二詞匯映射向量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)誤差閾值等于2像素。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離閾值D_τ＝0.3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回環(huán)檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)重合度閾值為0.9。