[發明專利]視覺慣性定位的方法、裝置、系統和計算機設備

有效

• 申請號: 202010553571.3
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111879306B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張高明
• 申請（專利權）人: 杭州易現先進科技有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G06V20/20;G06T7/246;G06T7/277;G06T7/73
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 陳涵

本申請涉及一種視覺慣性定位的方法、裝置、系統和計算機設備，其中，該視覺慣性定位方法包括：根據第一頻率獲取增強現實AR設備的第一圖像序列；根據該第一圖像序列，利用濾波技術獲取視覺慣性里程計VIO算法中該AR設備的空間位置；根據第二頻率獲取第二圖像序列，并根據該第二圖像序列，利用優化技術獲取稀疏地圖；其中，該第二頻率低于該第一頻率；根據該空間位置和該稀疏地圖獲取視覺慣性定位的定位結果。通過本申請，解決了視覺慣性定位高精度和高效率無法兼顧的問題。

技術領域

本申請涉及視覺定位技術領域，特別是涉及視覺慣性定位的方法、裝置、系統和計算機設備。

背景技術

在定位系統的發展中，由于慣性測量單元能夠準確給出運動信息，因此逐漸出現了結合圖像信息與慣性測量信息的視覺慣性定位系統。在相關技術中，移動設備端的增強現實(Augmented Reality，簡稱為AR)系統，一般采用視覺慣性定位技術獲取設備的空間位置。然而在相關技術中，應用于AR系統的視覺慣性定位技術，通常精度相對較低，且難以從跟蹤失敗中恢復正常跟蹤；或者，為了追求高精度和跟蹤失敗后的重定位能力進行視覺慣性定位，使得計算開銷大，容易引起設備發熱，影響持續使用，從而導致無法同時滿足高精度和高效率的技術要求。

目前針對相關技術中視覺慣性定位高精度和高效率無法兼顧的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例提供了一種視覺慣性定位方法、裝置、系統和計算機設備，以至少解決相關技術中視覺慣性定位高精度和高效率無法兼顧的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種視覺慣性定位的方法，所述方法包括：

根據第一頻率獲取增強現實AR設備的第一圖像序列；

根據所述第一圖像序列，利用濾波技術獲取視覺慣性里程計(Visual InertialOdometry，簡稱為VIO)算法中所述AR設備的空間位置；

根據第二頻率獲取第二圖像序列，并根據所述第二圖像序列，利用優化技術獲取稀疏地圖；其中，所述第二頻率低于所述第一頻率；

根據所述空間位置和所述稀疏地圖獲取視覺慣性定位的定位結果。

在其中一些實施例中，所述利用優化技術獲取稀疏地圖之后，所述根據所述空間位置和所述稀疏地圖獲取視覺慣性定位的定位結果之前，所述方法還包括：

獲取所述空間位置和所述稀疏地圖之間的位姿差異；在所述位姿差異大于或者等于預設誤差的情況下校正所述空間位置。

在其中一些實施例中，所述根據所述第二圖像序列，利用優化技術獲取稀疏地圖包括：

提取所述第二圖像序列的特征點并匹配，獲取所述特征點的對應關系；

根據所述空間位置和所述對應關系，利用三角測量法獲取所述特征點的三維位置；

根據所述三維位置，利用光束平差(BundleAdjustment)技術獲取優化位置信息；并根據所述優化位置信息獲取所述稀疏地圖。

在其中一些實施例中，所述VIO算法替換為基于所述濾波技術的VIO算法。

第二方面，本申請實施例提供了一種視覺慣性定位的裝置，所述裝置包括：圖像模塊、VIO模塊、優化模塊和地圖查詢模塊；

所述圖像模塊，用于根據第一頻率獲取AR設備的第一圖像序列；

所述VIO模塊，根據所述第一圖像序列，利用濾波技術獲取VIO算法中所述AR設備的空間位置；

所述優化模塊，用于根據第二頻率獲取第二圖像序列，并根據所述第二圖像序列，利用優化技術獲取稀疏地圖；其中，所述第二頻率低于所述第一頻率；