[發(fā)明專利]一種機(jī)器人視覺導(dǎo)航中視覺里程計(jì)構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010939522.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112184763A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝非;郭釗利;劉益劍;陸飛;梅一劍;何逸;盧毅;吳俊;章悅;汪璠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)鎮(zhèn)江創(chuàng)新發(fā)展研究院;南京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/246
• 分類號(hào): G06T7/246;G06T7/73;G06T7/80;G01C22/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

1.一種機(jī)器人視覺導(dǎo)航中視覺里程計(jì)構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，讀取原始圖像，通過雙閾值法提取特征點(diǎn)并獲得特征點(diǎn)的位置；

步驟2，通過YOLOv3算法對(duì)原始圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，獲取物體邊界框的位置；

步驟3，根據(jù)特征點(diǎn)的位置及物體邊界框的位置，判斷特征點(diǎn)是否在物體邊界框內(nèi)，剔除不在物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)，獲得在物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)；

步驟4，對(duì)物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)進(jìn)行光流跟蹤，獲取在物體邊界框內(nèi)特征點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)位置；

步驟5，根據(jù)步驟4得到的運(yùn)動(dòng)位置，通過光流極線法進(jìn)行動(dòng)態(tài)特征點(diǎn)的判定，判斷在物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)是靜態(tài)特征點(diǎn)還是動(dòng)態(tài)特征點(diǎn)；

步驟6，根據(jù)物體邊界框內(nèi)的動(dòng)態(tài)特征點(diǎn)來判斷物體運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)物體邊界框內(nèi)動(dòng)態(tài)特征點(diǎn)的數(shù)目達(dá)到一定閾值，則判定物體邊界框內(nèi)物體是運(yùn)動(dòng)的，剔除物體邊界框內(nèi)所有的特征點(diǎn)，獲取靜態(tài)物體特征點(diǎn)，即為有效特征點(diǎn)；

步驟7，根據(jù)有效特征點(diǎn)估算相機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，恢復(fù)出相機(jī)旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)，估計(jì)出相機(jī)位姿，完成視覺里程計(jì)的構(gòu)建。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于，步驟1包括：

步驟1-1：在原始圖像中任取二十個(gè)像素p₁,p₂......p₂₀，p₂₀表示選取的第20個(gè)像素，分別檢測(cè)出它們的亮度Ip₁,Ip₂......Ip₂₀，設(shè)定閾值Tp₁：

Ip_i為所取的第i個(gè)像素點(diǎn)的亮度，i取值為1～20；

步驟1-2：在原始圖像上任意選取像素p，檢測(cè)出它的亮度Ip，設(shè)定閾值Tp₂，Tp₂為Ip的20％；

步驟1-3：以像素p為中心選取半徑為3的圓上16個(gè)像素點(diǎn)；

步驟1-4：如果選取出的圓上，有連續(xù)十二個(gè)像素點(diǎn)的亮度大于或者圓上有連續(xù)十二個(gè)像素點(diǎn)的亮度小于則像素p這個(gè)點(diǎn)標(biāo)記為特征點(diǎn)，獲取這個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)(x_r,y_r)并保存；其中，x_r表示特征點(diǎn)的行坐標(biāo)，y_r表示特征點(diǎn)的列坐標(biāo)；

步驟1-5：循環(huán)步驟1-2～步驟1-4，對(duì)原始圖像上的每一個(gè)像素點(diǎn)執(zhí)行相同操作，得到特征點(diǎn)以及特征點(diǎn)位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，特征在于，步驟3包括如下步驟：

步驟3-1：對(duì)比步驟1獲取的特征點(diǎn)位置與步驟2獲取的物體邊界框的位置，判斷特征點(diǎn)是否在物體邊界框內(nèi)；

步驟3-2：剔除不在物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)，保留在物體邊界框內(nèi)的特征點(diǎn)；

步驟3-3：重復(fù)步驟3-1～步驟3-2，直至步驟1獲取的特征點(diǎn)與步驟2獲取的物體邊界框都比較完畢。