[發明專利]地圖構建方法、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202011598547.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112651997A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陳明揚;吳一飛;周巍;劉軍;張祥通
• 申請（專利權）人: 咪咕文化科技有限公司;中國移動通信集團有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/73;G06K9/62;G06T17/05
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

本發明提供一種地圖構建方法、電子設備和存儲介質，其中方法包括：確定當前圖像幀；確定當前圖像幀的特征點分別與多個滑窗圖像幀的特征點之間的匹配關系，多個滑窗圖像幀是與當前圖像幀按照時序連續采集所得的圖像幀；基于匹配關系，對當前圖像幀進行圖像幀跟蹤，并基于圖像幀跟蹤所得的當前位姿信息，將當前圖像幀的特征點投影到三維地圖中，得到三維地圖的新建地圖點。本發明提供的方法、電子設備和存儲介質，有效避免了特征點漏匹配的問題，提高了特征點的利用率，有助于降低特征點提取的需求量，從而提高計算效率；更多特征點之間的匹配關系作為圖像幀跟蹤的約束條件，有助于提高圖像幀跟蹤的成功率，從而進一步優化地圖構建質量。

技術領域

本發明涉及增強現實技術領域，尤其涉及一種地圖構建方法、電子設備和存儲介質。

背景技術

視覺SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，即時定位與地圖創建)是通過攝像頭來完成環境感知的技術。

目前的視覺SLAM主要包括如下四個階段：3D地圖初始化、圖像幀跟蹤、地圖點新建和后端優化。其中，3D地圖初始化和圖像幀跟蹤都需要應用到前后兩幀相鄰圖像中特征點的匹配關系。但是僅基于前后兩幀相鄰圖像的特征點匹配初始化3D地圖和執行圖像幀跟蹤，均可能由于特征約束關系過少，導致跟蹤失敗，影響地圖構建效果。

發明內容

本發明提供一種地圖構建方法、電子設備和存儲介質，用以解決現有的地圖構建方法由于特征約束過少導致地圖構建效果差的問題。

本發明提供一種地圖構建方法，包括：

確定當前圖像幀；

確定所述當前圖像幀的特征點分別與多個滑窗圖像幀的特征點之間的匹配關系，所述多個滑窗圖像幀是與所述當前圖像幀按照時序連續采集所得的圖像幀；

基于所述匹配關系，對所述當前圖像幀進行圖像幀跟蹤，并基于圖像幀跟蹤所得的當前位姿信息，將所述當前圖像幀的特征點投影到三維地圖中，得到所述三維地圖的新建地圖點。

根據本發明提供的一種地圖構建方法，所述基于所述匹配關系，對所述當前圖像幀進行圖像幀跟蹤，包括：

確定所述當前圖像幀的預估位姿信息；

基于所述預估位姿信息，將當前圖像幀的特征點分為關聯特征點和未關聯特征點，所述關聯特征點為與所述三維地圖的地圖點相關聯的特征點；

基于所述匹配關系，確定未關聯特征點中與所述多個滑窗圖像幀中的特征點相匹配的特征點，作為匹配特征點；

若所述關聯特征點的數量和所述匹配特征點的數量滿足預設條件，則將所述預估位姿信息作為所述當前位姿信息。

根據本發明提供的一種地圖構建方法，所述預設條件為所述關聯特征點的數量大于第一預設數量閾值，或者，所述關聯特征點的數量小于等于所述第一預設數量閾值且所述匹配特征點的數量大于第二預設數量閾值。

根據本發明提供的一種地圖構建方法，所述基于所述預估位姿信息，將當前圖像幀的特征點分為關聯特征點和未關聯特征點，包括：

基于所述預估位姿信息，將所述三維地圖的候選地圖點投影所述當前圖像幀中，得到所述候選地圖點的二維位置信息；所述候選地圖點是與所述當前圖像幀的特征點相匹配的地圖點；

基于所述候選地圖點的二維位置信息，以及與所述候選地圖點相匹配的當前圖像幀的特征點的二維位置信息，將當前圖像幀的特征點分為關聯特征點和未關聯特征點。

根據本發明提供的一種地圖構建方法，所述三維地圖是基于如下步驟確定的：

確定連續采集的至少三個初始圖像幀；