[發明專利]即時定位與地圖構建的優化方法及裝置、介質和電子設備

有效

• 申請號: 201910578527.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110322500B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 王宇鷺
• 申請（專利權）人: OPPO廣東移動通信有限公司
• 主分類號: G06T7/55
• 分類號: G06T7/55;G06T7/73
• 代理公司: 深圳市聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美

本發明公開了一種即時定位與地圖構建的優化方法及裝置、存儲介質和電子設備，涉及圖像處理技術領域。該即時定位與地圖構建的優化方法包括：提取當前幀圖像的視覺特征點，并確定視覺特征點中與當前幀圖像的深度信息不相關聯的特征點，作為單目特征點；如果當前幀圖像與參考幀圖像之間匹配的視覺特征點的數量大于預設匹配閾值，則在視覺特征與慣性特征對齊時，利用由單目特征點信息構建的第一約束條件以及由慣性信息構建的第二約束條件對當前幀圖像的位姿進行優化，得到中間位姿參數；利用當前幀圖像的深度信息和參考幀圖像的深度信息對中間位姿參數進行優化，以確定當前幀圖像的位姿參數。本發明可以提高SLAM的精度和魯棒性。

背景技術

作為計算機視覺領域的重要技術之一，SLAM(Simultaneous?Localization?AndMapping，即時定位與地圖構建)技術受到了廣泛的關注并得到了快速的發展。該技術可以被應用于無人機、自動駕駛、構建高精度地圖、虛擬現實、增強現實等各個領域。

SLAM技術用于構建未知環境的地圖并且實時地在地圖中定位傳感器的位置。在基于慣性的單目SLAM技術中，一方面，利用視覺信息進行地圖初始化的速度較慢；另一方面，在利用視覺信息生成三維信息的過程中，可能會存在生成失敗的問題，造成有效數據的遺漏，導致估算位姿不準確，最終會影響SLAM的精度和魯棒性。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種即時定位與地圖構建的優化方法、即時定位與地圖構建的優化裝置、存儲介質和電子設備，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的基于慣性的單目SLAM方案準確度不高的問題。

根據本公開示例性實施方式的第一方面，提供了一種即時定位與地圖構建的優化方法，該方法包括：提取當前幀圖像的視覺特征點，并確定視覺特征點中與當前幀圖像的深度信息不相關聯的特征點，作為單目特征點；如果當前幀圖像與參考幀圖像之間匹配的視覺特征點的數量大于預設匹配閾值，則在視覺特征與慣性特征對齊時，利用由單目特征點信息構建的第一約束條件以及由慣性信息構建的第二約束條件對當前幀圖像的位姿進行優化，得到中間位姿參數；利用當前幀圖像的深度信息和參考幀圖像的深度信息對中間位姿參數進行優化，以確定當前幀圖像的位姿參數。

根據本公開示例性實施方式的第二方面，提供了一種即時定位與地圖構建的優化裝置，該裝置包括：特征確定模塊用于提取當前幀圖像的視覺特征點，并確定視覺特征點中與當前幀圖像的深度信息不相關聯的特征點，作為單目特征點；第一優化模塊用于如果當前幀圖像與參考幀圖像之間匹配的視覺特征點的數量大于預設匹配閾值，則在視覺特征與慣性特征對齊時，利用由單目特征點信息構建的第一約束條件以及由慣性信息構建的第二約束條件對當前幀圖像的位姿進行優化，得到中間位姿參數；第二優化模塊用于利用當前幀圖像的深度信息和參考幀圖像的深度信息對中間位姿參數進行優化，以確定當前幀圖像的位姿參數。

根據本公開示例性實施方式的第三方面，提供了一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述即時定位與地圖構建的優化方法

根據本公開示例性實施方式的第四方面，提供了一種電子設備，包括：處理器；以及存儲器，用于存儲處理器的可執行指令；其中，該處理器配置為經由執行可執行指令來執行上述即時定位與地圖構建的優化方法。

在本公開的一些實施例所提供的技術方案中，通過在由單目特征點信息構建的第一約束條件以及由慣性信息構建的第二約束條件對當前幀圖像的位姿進行優化后，再利用深度信息對優化結果進一步進行優化。結合深度信息對位姿進行優化，避免了僅采用視覺信息進行優化可能導致特征點遺漏的問題，可以提高SLAM的精度和魯棒性。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明