[發明專利]一種動態環境中實現SLAM定位的方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202011098360.1
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN111928857B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 單國航;賈雙成;朱磊;吳志洋;李倩
• 申請（專利權）人: 蘑菇車聯信息科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/32;G01C11/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京中知君達知識產權代理有限公司 11769
• 代理人: 李辰;黃啟法

本申請公開一種動態環境中實現SLAM定位的方法及相關裝置。該方法包括：獲取單目行車記錄儀在車輛行駛過程中采集的至少兩幀圖片；對每幀圖片中的目標物體進行識別并標定；獲取每幀圖片上位于目標物體標定范圍外的特征點；將各幀圖片的特征點進行匹配，得到匹配成功的第一特征點集；構建第一特征點集的三維空間坐標；獲取下一幀圖片，并識別標定出目標物體后獲取特征點；根據下一幀圖片的特征點與第一特征點集的三維空間坐標，確定拍攝下一幀圖片時單目行車記錄儀的位姿；根據單目行車記錄儀的位姿確定車輛的位置。本申請能夠在單目視覺下去除動態物體對三維空間構建的干擾，以實現車輛的即時定位，以便后續通過不斷更新定位來獲得車輛的移動軌跡。

技術領域

本申請涉及導航技術領域，尤其涉及一種動態環境中實現SLAM定位的方法及相關裝置。

背景技術

SLAM（Simultaneous Localization And Mapping，即時定位與地圖構建）主要用于解決移動設備在未知環境中運行時進行定位導航與地圖構建的問題。要進行定位和繪圖，首先需要采集數據，目前大多數是采用雙目攝像頭或激光傳感器來進行數據采集。然而，對于僅具備單目攝像頭的設備，如單目的行車記錄儀，需要進行即時定位導航與地圖構建時，則無法用常規方法來實現。

此外，行車記錄儀采集到的視頻圖像中往往會包含其他移動的物體（如車輛或行人等），而這些移動物體的位置和狀態一般會實時變化，穩定性差，不利于地圖構建。因此，如何利用單目行車記錄儀在動態環境下采集的視頻圖像有效的實現即時定位與地圖構建是一個非常值得研究的技術問題。

發明內容

本申請提供一種動態環境中實現SLAM定位的方法及相關裝置，能夠在單目視覺下去除動態物體對三維空間構建的干擾，以實現車輛的即時定位，以便后續通過不斷更新定位來獲得車輛的移動軌跡。

本申請第一方面提供一種動態環境中實現SLAM定位的方法，包括：

獲取單目行車記錄儀在車輛行駛過程中采集的至少兩幀圖片；

對所述至少兩幀圖片中的目標物體進行識別，并標定出每一幀圖片中的所述目標物體；

獲取所述至少兩幀圖片中每一幀圖片上位于所述目標物體標定范圍外的特征點；

將獲取的所述至少兩幀圖片的特征點進行匹配，得到所述至少兩幀圖片中匹配成功的第一特征點集；

構建所述第一特征點集的三維空間坐標；

獲取所述單目行車記錄儀采集的下一幀圖片，并識別標定出所述下一幀圖片中的目標物體后獲取所述下一幀圖片的特征點；

根據所述下一幀圖片的特征點與所述第一特征點集的三維空間坐標，確定拍攝所述下一幀圖片時所述單目行車記錄儀的位姿；

根據拍攝所述下一幀圖片時所述單目行車記錄儀的位姿確定所述車輛的位置。

作為一種可選的實施方式，在本申請第一方面中，所述對所述至少兩幀圖片中的目標物體進行識別，包括：

利用yolo網絡對所述至少兩幀圖片中的目標物體進行識別。

作為一種可選的實施方式，在本申請第一方面中，所述構建所述第一特征點集的三維空間坐標，包括：

利用所述第一特征點集，采用對極約束計算所述至少兩幀圖片之間的旋轉矩陣和平移矩陣；

根據所述至少兩幀圖片之間的旋轉矩陣和平移矩陣，生成所述第一特征點集的三維空間坐標。

作為一種可選的實施方式，在本申請第一方面中，所述方法還包括：

對所述單目行車記錄儀后續采集的各幀圖片進行迭代處理，獲得拍攝所述各幀圖片時所述單目行車記錄儀的位姿；