[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

本申請提供了一種基于特征匹配的詞袋生成方法及裝置，其中，該方法包括：獲取針對目標環境進行拍攝的二維圖像視頻流，其中，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；按照二維圖像視頻流中各圖像幀的先后順序，對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；將各葉子節點和葉子節點的數量作為輸入參數，輸入到文本聚類模型中，以構建出詞袋，通過上述方法，有利于降低得到詞袋所消耗的時長。

技術領域

本申請涉及計算機技術領域，具體而言，涉及一種基于特征匹配的詞袋生成方法及裝置。

背景技術

智能機器人在未知環境中執行任務時，需要利用SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping，同時定位與建圖)技術來構建地圖，在構建地圖的過程中由于誤差的累計，使得構建的地圖往往不是閉合的地圖，為了提高構建出來的地圖的精確度，可以利用基于二維圖像的閉環檢測算法對構建出來的地圖進行校正，在基于二維圖像的閉環檢測算法檢測閉環過程中，需要構建詞袋，為了使構建出準確度較高的詞袋，需要使構建的詞袋與獲取的連續環境圖像幀的特征關鍵點的特征描述子相匹配，在現有技術中，通常采用不同的構建參數來構建詞袋，在得到多個詞袋后，通過實驗的方式，從多個詞袋中選擇一個最優的詞袋作為校正依據，但是上述方法需要經過多次重復計算才能得到最終的詞袋，從而導致消耗的時間較長。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例的目的在于提供一種基于特征匹配的詞袋生成方法及裝置，以降低得到詞袋所消耗的時長。

第一方面，本申請實施例提供了一種基于特征匹配的詞袋生成方法，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；

將各所述葉子節點和所述詞袋的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。

可選地，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。

可選地，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：