[發明專利]一種基于特征匹配的詞袋生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201910539934.5
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110245639B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 岳昊嵩;苗津毓;于躍;吳星明;陳偉海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 趙李

1.一種基于特征匹配的詞袋生成方法，其特征在于，包括：

獲取針對目標環境進行拍攝的二維圖像視頻流，其中，所述目標環境為目標設備在進行同時定位與建圖SLAM時構建的地圖所對應的環境；

利用特征提取算法，提取所述二維圖像視頻流中各圖像幀的目標特征關鍵點的特征描述子，其中，提取的所述二維圖像視頻流中每個圖像幀的目標特征關鍵點的數量至少為一個；

按照所述二維圖像視頻流中各圖像幀的先后順序，對所述二維圖像視頻流中各圖像幀的目標特征關鍵點的特征描述子進行相似度匹配，以得到詞袋的各葉子節點；

所述按照所述二維圖像視頻流中各圖像幀的先后順序，對所述二維圖像視頻流中各圖像幀的目標特征關鍵點的特征描述子進行相似度匹配，以得到詞袋的各葉子節點，包括：

獲取第一幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子，以將所述第一幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子作為所述詞袋的第一個單詞集合；使用第N幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子與第N-1個單詞集合進行相似度匹配，其中，所述第N幀圖像中匹配上的特征描述子記為第一特征描述子，所述第N幀圖像中未匹配上的特征描述子記為第二特征描述子；計算該第一特征描述子和所述第N-1個單詞集合中相匹配的特征描述子的平均值；使用所述平均值對所述第N-1個單詞集合中與該第一特征描述子相匹配特征描述子進行替換，以及將所述第二特征描述子添加到所述第N-1個單詞集合中，以得到第N個單詞集合，直至得到第M個單詞集合后，將所述第M個單詞集合作為所述詞袋的各葉子節點；其中，N的取值為[2，T]，T為所述二維圖像視頻流中圖像幀的個數，M＝T；

將各所述葉子節點和所述葉子節點的數量作為輸入參數，輸入到文本聚類模型中，以構建出所述詞袋。

2.如權利要求1所述的基于特征匹配的詞袋生成方法，其特征在于，所述按照所述二維圖像視頻流中各圖像幀的先后順序，對所述二維圖像視頻流中各圖像幀的目標特征關鍵點的特征描述子進行相似度匹配，以得到詞袋的各葉子節點，還包括：

獲取第一幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子，以將所述第一幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子作為所述詞袋的第一個單詞集合；

使用第二幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子與所述第一個單詞集合進行相似度匹配；

計算所述第二幀圖像和所述第一個單詞集合中相匹配的特征描述子的第一平均值；

使用所述第一平均值對所述第一個單詞集合中與所述第二幀圖像相匹配的該特征描述子進行替換，以及將所述第二幀圖像中未匹配上的特征描述子添加到所述第一個單詞集合中，以得到第二個單詞集合；

使用第Q幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子與第Q-1幀圖像的目標特征關鍵點的特征描述子進行相似度匹配，其中，所述第Q幀圖像中匹配上的特征描述子記為第一特征描述子，所述第Q幀圖像中未匹配上的特征描述子記為第二特征描述子；

計算所述第一特征描述子和所述第Q-1幀圖像中相匹配的特征描述子的第二平均值；

使用所述第二特征描述子和第Q-2個單詞集合進行相似度匹配，其中，所述第二特征描述子中匹配上的特征描述子記為第三特征描述子，所述第二特征描述子中未匹配上的特征描述子記為第四特征描述子；

確定第Q-1個單詞集合中與該第三特征描述子相對應的第五特征描述子；

計算該第三特征描述子與所述第五特征描述子的第三平均值；

使用第二平均值對所述第Q-1個單詞集合中與該第一特征描述子相匹配的特征描述子進行替換，以及使用所述第三平均值對所述第Q-1個單詞集合中的所述第五特征描述子進行替換，以及將所述第四特征描述子添加到所述Q-1個單詞集合中，以得到第Q個單詞集合，直至得到第P個單詞集合后，將第P個單詞集合作為所述詞袋的各葉子節點；

其中，Q的取值為[3，T]，T為所述二維圖像視頻流中圖像幀的個數，P＝T。

3.如權利要求1所述的基于特征匹配的詞袋生成方法，其特征在于，所述基于特征匹配的詞袋生成方法還包括：

利用構建出的所述詞袋對所述目標設備在進行SLAM時構建的地圖進行閉環檢測，以利用檢測出的閉環對所述目標設備在進行SLAM時構建的地圖進行校正。