[發明專利]可縮放3D地圖繪制系統

在審

• 申請號: 202010612005.5
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN111767358A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: D·施馬爾施蒂格;C·阿爾塔;C·皮爾基海姆
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/587;G06F16/9537
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

本申請涉及可縮放3D地圖繪制系統。本發明揭示一種用于多客戶端同時定位與地圖繪制的系統、設備和方法。追蹤和繪制可由多個客戶端中的每一者在本地獨立地執行。在可配置時間點，可將地圖數據發送到服務器以用于拼接和融合。響應于成功拼接和融合到所述服務器已知的一或多個地圖，可將與所述服務器的地圖有關的已更新的定位及定向信息發送回到所述客戶端。客戶端可利用所述所接收的服務器位置數據更新其本地地圖數據。客戶端可從所述服務器接收額外地圖數據，所述地圖數據可用于擴展所述客戶端的地圖。客戶端可向所述服務器發送針對3D地圖的查詢，且所述查詢可包含元數據。

分案申請的相關信息

本申請是申請號為201580069158.7、申請日為2015年12月1日、發明名稱為“可縮放3D地圖繪制系統”的中國發明專利申請的分案申請。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2015年9月22日申請的標題為“可縮放3D地圖繪制系統(SCALABLE3D MAPPING SYSTEM)”的美國專利申請案第14/862,050號、2015年7月9日申請的標題為“多客戶端同時定位與地圖繪制(MULTIPLE CLIENT SLAM)”的美國臨時申請案第62/190,702號和2014年12月19日申請的標題為“多用戶同時定位與地圖繪制(MULTIPLE USER SLAM)”的美國臨時申請案第62/094,900號的優先權益，所述申請案以引用的方式并入本文。

技術領域

本文所揭示的標的物大體上涉及具有多個客戶端的計算機視覺技術和3D地圖實施方案。

背景技術

計算機視覺是包含用于獲取、分析、處理和理解圖像(例如，現實世界圖像捕捉)以提供事件或結果的方法和系統的領域。舉例來說，一個計算機視覺技術是同時定位與地圖繪制(SLAM)，其可處理單個相機的輸入且隨著相機以六自由度(6DOF)移動而連續地建立環境的三維(3D)模型(例如，重建構的地圖)。SLAM系統可在繪制3D模型的同時追蹤相機相對于3D模型的位姿。基于關鍵幀的視覺SLAM系統可處理經分開選擇的來自傳入的相機圖像流或饋入的幀。基于關鍵幀的視覺SLAM系統采用一般相機運動且應用運動恢復結構(structure-from-motion)技術來創建3D特征地圖。

現代基于關鍵幀的計算機視覺(例如，SLAM)系統將工作細分為并行追蹤與繪制(PTAM)線程。追蹤與繪制線程兩者可并行但異步地予以處理。追蹤線程可以全幀速率執行，而繪制通常在計算上更密集且因此更慢。針對大區域的縮放計算機視覺和使多個客戶端/用戶或機器人參與計算機視覺工作的處理產生將兩個或更多個單獨的地圖片/段拼接在一起的需要。一般來說，拼接是指從兩個或更多個地圖發現重疊部分且確定對應的7DOF相似變換(由3DOF定向、3DOF定位和1D縮放構成)。如果地圖中的一者比其它者覆蓋大出許多的面積，那么這有時被稱為“位置識別”。在成功拼接或位置識別之后，可執行地圖融合。地圖融合(或簡稱為“融合”)通常描述處理來自單獨地圖的數據或信息以組合為單個地圖。舉例來說，可通過應用于來自單獨源地圖的圖像信息的運動恢復結構(SfM)技術的形式執行融合。

相對于一些類型的計算機視覺技術，追蹤、繪制、拼接和融合這四個任務可能隨著額外數據或信息被處理而具有增大的計算需求。為了支持許多地圖，單個獨立用戶/客戶端可能不能夠處理與追蹤、繪制、拼接和融合相關聯的所有數據。然而，將繪制分擔給服務器可能使客戶端變得在內容方面依賴服務器。客戶端可能依賴連接到服務器以產生實時本地地圖相依內容。舉例來說，此類內容可用于增強現實(AR)應用。另外，服務器上的地圖通常不可縮放或沒有很好地組織。因此，改善技術合乎需要。

發明內容