[發(fā)明專利]一種位姿獲取方法、裝置及移動設(shè)備

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• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112785705A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦家虎;劉晨昕;余雷;王帥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T19/00;G06T7/73;G06T7/33
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

1.一種位姿獲取方法，其特征在于，包括：

獲得當(dāng)前幀圖像，所述當(dāng)前幀圖像為移動設(shè)備上的圖像采集裝置所采集到的圖像；

獲得所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)，其中，所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)為在所述當(dāng)前幀圖像對應(yīng)的滑動窗口所包含的歷史圖像中有相匹配的特征點(diǎn)的特征點(diǎn)；所述滑動窗口中包含多幀歷史圖像，所述歷史圖像為所述當(dāng)前幀圖像之前的關(guān)鍵幀圖像；

分別獲得每個所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的第一像素模型，所述第一像素模型對應(yīng)于所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的多個鄰居特征點(diǎn)，且所述第一像素模型還具有所述第一像素模型的方向向量和所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的重投影誤差；

分別將每個所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的第一像素模型與相應(yīng)的第二像素模型進(jìn)行比對，以得到模型比對結(jié)果，所述模型比對結(jié)果表征所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)對應(yīng)的空間點(diǎn)是否屬于運(yùn)動物體；其中，所述第二像素模型為所述歷史圖像中與所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)相匹配的特征點(diǎn)的像素模型，所述第二像素模型對應(yīng)于所述歷史圖像中匹配出的特征點(diǎn)的多個鄰居特征點(diǎn)，且所述第二像素模型還具有所述第二像素模型的方向向量和所述歷史圖像中匹配出的特征點(diǎn)的重投影誤差的均值；

根據(jù)所述模型比對結(jié)果，篩選出所述當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)特征點(diǎn)，所述目標(biāo)特征點(diǎn)為所述當(dāng)前幀圖像中對應(yīng)的空間點(diǎn)不屬于運(yùn)動物體的特征點(diǎn)；

根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)特征點(diǎn)對應(yīng)的重投影誤差，獲得所述移動設(shè)備的當(dāng)前位姿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)特征點(diǎn)對應(yīng)的重投影誤差，獲得所述移動設(shè)備的當(dāng)前位姿，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)特征點(diǎn)對應(yīng)的空間點(diǎn)的深度值，獲得所述目標(biāo)特征點(diǎn)對應(yīng)的權(quán)重值；

根據(jù)所述目標(biāo)特征點(diǎn)對應(yīng)的權(quán)重值，獲得所述目標(biāo)特征點(diǎn)的重投影誤差最小時對應(yīng)的位姿變換矩陣，所述重投影誤差根據(jù)所述目標(biāo)特征點(diǎn)在所述歷史圖像中對應(yīng)的三維坐標(biāo)值和所述目標(biāo)特征點(diǎn)在所述當(dāng)前幀圖像中的二維坐標(biāo)值獲得；

根據(jù)所述位姿變換矩陣，獲得所述移動設(shè)備的當(dāng)前位姿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分別獲得每個所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的第一像素模型，包括：

分別以每個所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)為中心，獲得所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的多個鄰居特征點(diǎn)；

其中，所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)與其對應(yīng)的鄰居特征點(diǎn)的深度值不同，且所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的鄰居特征點(diǎn)為深度值大于目標(biāo)深度且與所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)之間的距離滿足距離排序規(guī)則的特征點(diǎn)，所述目標(biāo)深度與所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的鄰域像素點(diǎn)的深度均值相關(guān)；

至少根據(jù)所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的多個鄰居特征點(diǎn)，建立所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的第一像素模型，以使得所述第一像素模型對應(yīng)于所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的多個鄰居特征點(diǎn)且還具有所述第一像素模型的方向向量和所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的重投影誤差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一像素模型的方向向量基于所述第一像素模型中的鄰居特征點(diǎn)對應(yīng)的空間中心點(diǎn)的三維坐標(biāo)值和所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)對應(yīng)的空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)值獲得，所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的重投影誤差基于所述歷史圖像獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，分別將每個所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的第一像素模型與相應(yīng)的第二像素模型進(jìn)行比對，以得到模型比對結(jié)果，包括：

獲得所述第一像素模型和其對應(yīng)的第二像素模型中相匹配的鄰居特征點(diǎn)的數(shù)量；

獲得所述第一像素模型中的方向向量和其對應(yīng)的第二像素模型中的方向向量之間的差值的模長；

判斷所述第一像素模型中所述當(dāng)前幀圖像中匹配出的特征點(diǎn)的重投影誤差是否小于或等于與所述第二像素模型中所述歷史圖像中匹配出的特征點(diǎn)對應(yīng)的重投影誤差的均值，以得到判斷結(jié)果；所述均值為所述歷史圖像中匹配出的特征點(diǎn)在所述滑動窗口中累積重投影誤差的均值；

根據(jù)所述數(shù)量以及所述模長和所述判斷結(jié)果，獲得模型比對結(jié)果。