[發明專利]一種車端單目視覺建圖測量置信度評估方法及系統

有效

• 申請號: 202011158441.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112258577B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 王小亮;吳凱;辛梓;賈騰龍;劉奮
• 申請（專利權）人: 武漢中海庭數據技術有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

1.一種車端單目視覺建圖測量置信度評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，初始化車端單目視覺系統的各個模塊協方差矩陣，所述協方差矩陣包括車端位置與姿態誤差協方差矩陣Ω_G及圖像特征點匹配像素誤差協方差矩陣Ω_P；

步驟2，計算經過所述單目視覺系統后目標點的位置協方差矩陣；

步驟3，基于置信橢圓理論，根據所述位置協方差矩陣計算指定的誤差半徑下對應的置信度；

所述步驟2中包括：

步驟201，結合單目視覺建圖流程，基于ceres優化庫，計算所述目標點表面上特征點集的位置協方差矩陣集合Ω_i，i＝1,…，n，其中n為特征點的個數；

步驟202，計算所述目標點的位置協方差矩陣Ω_O：

所述位置協方差矩陣表示目標在單目相機坐標系橫向與縱向上誤差，大小為2*2方陣：

所述步驟3中根據測量精度需求，設定所述誤差半徑為R，根據置信度與置信區間的關系計算對應的置信度CIf為：CIf＝1-exp(-R²/(2λ))；

Ω(2,2)和Ω(1,2)分別表示目標位置協方差矩陣中對應位置的元素。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中采用蒙特卡洛統計法計算所述車端單目視覺系統的各模塊協方差矩陣。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2還包括：根據樣本數據，完善所述目標點的位置協方差矩陣的邊界值；

計算目標點的位置協方差矩陣的邊界值的過程包括：

步驟203，初始化當前目標點的位置協方差矩陣的集合Ω＝{φ}，并將第一個目標點位置的協方差矩陣加入其中，此時Ω＝{Ω₁}；

步驟204，依次比較新的目標點與當前的目標點的位置協方差矩陣的對角線元素值的差值，判定該差值超過設定閾值時將該新的目標點的位置協方差矩陣加入所述位置協方差矩陣的集合Ω；

步驟205，目標點的位置協方差矩陣的邊界值的估計值為：N表示目標點的位置協方差矩陣的個數。

4.一種車端單目視覺建圖測量置信度評估系統，其特征在于，所述系統包括：初始化模塊、位置協方差矩陣估計模塊和置信度計算模塊；

初始化模塊，用于初始化車端單目視覺系統的各模塊誤差協方差矩陣，所述協方差矩陣包括車端位置與姿態誤差協方差矩陣Ω_G及圖像特征點匹配像素誤差協方差矩陣Ω_P；

位置協方差矩陣估計模塊，用于計算經過單目視覺建圖后目標點的位置協方差矩陣；

置信度計算模塊，用于計算指定的誤差半徑下對應的置信度；

所述位置協方差矩陣估計模塊計算所述位置協方差矩陣的過程包括：

步驟201，結合單目視覺建圖流程，基于ceres優化庫，計算所述目標點表面上特征點集的位置協方差矩陣集合Ω_i，i＝1,…，n，其中n為特征點的個數；

步驟202，計算所述目標點的位置協方差矩陣Ω_O：

所述位置協方差矩陣表示目標在單目相機坐標系橫向與縱向上誤差，大小為2*2方陣：

所述置信度計算模塊根據測量精度需求，設定所述誤差半徑為R，根據置信度與置信區間的關系計算對應的置信度CIf為：CIf＝1-exp(-R²/(2λ))；

Ω(2,2)和Ω(1,2)分別表示目標位置協方差矩陣中對應位置的元素。

5.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至3任一項所述車端單目視覺建圖測量置信度評估方法的步驟。

6.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至3任一項所述車端單目視覺建圖測量置信度評估方法的步驟。