[發(fā)明專利]視覺慣性系統(tǒng)的初始化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110232556.3
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113029134B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳常;王楠;陳丹鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江商湯科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S11/12
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng);董文俊

本申請?zhí)峁┝艘环N視覺慣性系統(tǒng)的初始化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，其中，該方法包括：采用離線標(biāo)定的參數(shù)對視覺慣性系統(tǒng)進(jìn)行首次初始化；對所述視覺慣性系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)進(jìn)行判定，以得到第一熱啟動參數(shù)；根據(jù)該穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)對所述第一熱啟動參數(shù)進(jìn)行更新；基于上一次更新得到的第二熱啟動參數(shù)對所述視覺慣性系統(tǒng)進(jìn)行當(dāng)前時刻的初始化。本申請實(shí)施例有利于提升視覺慣性系統(tǒng)初始化的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視覺慣性系統(tǒng)的初始化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，基于視覺和慣性傳感器的同時定位與地圖構(gòu)建(Visual-Inertial Simultaneous Localization and Mapping，VI-SLAM)系統(tǒng)(以下簡稱視覺慣性系統(tǒng))被廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、無人機(jī)、移動機(jī)器人、無人駕駛等領(lǐng)域。視覺慣性系統(tǒng)能夠利用視覺傳感器和慣性傳感器采集的數(shù)據(jù)獲得高精度的位姿，并完成一維或多維環(huán)境地圖的構(gòu)建，然而視覺慣性系統(tǒng)在啟動時每次都要進(jìn)行初始化，且每次初始化都使用離線標(biāo)定的參數(shù)，這就使得系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)定性會受到影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)初始化的速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N視覺慣性系統(tǒng)的初始化方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，有利于提升視覺慣性系統(tǒng)的初始化速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請實(shí)施例提供了一種視覺慣性系統(tǒng)的初始化方法，該方法包括：

采用離線標(biāo)定的參數(shù)對視覺慣性系統(tǒng)進(jìn)行首次初始化；

對視覺慣性系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)進(jìn)行判定，以得到第一熱啟動參數(shù)；

根據(jù)該穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)對第一熱啟動參數(shù)進(jìn)行更新；

基于上一次更新得到的第二熱啟動參數(shù)對視覺慣性系統(tǒng)進(jìn)行當(dāng)前時刻的初始化。

在一種可能的實(shí)施方式中，對視覺慣性系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)進(jìn)行判定，以得到第一熱啟動參數(shù)，包括：

根據(jù)視覺慣性系統(tǒng)的第一狀態(tài)數(shù)據(jù)確定視覺慣性系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定以及跟蹤穩(wěn)定；

在視覺慣性系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定以及跟蹤穩(wěn)定的情況下，將第一狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲為第一熱啟動參數(shù)。

在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)該穩(wěn)定狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)對第一熱啟動參數(shù)進(jìn)行更新，包括：

在視覺慣性系統(tǒng)跟蹤的圖像每滿足第一預(yù)設(shè)幀數(shù)的情況下，執(zhí)行對上述穩(wěn)定狀態(tài)和上述跟蹤狀態(tài)進(jìn)行判定的操作；

在確定視覺慣性系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定以及跟蹤穩(wěn)定的情況下，對第一熱啟動參數(shù)進(jìn)行更新。

在一種可能的實(shí)施方式中，視覺慣性系統(tǒng)包括慣性傳感器，第一狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：視覺慣性系統(tǒng)在初始化第二預(yù)設(shè)幀數(shù)的圖像的情況下計(jì)算得到的滑動窗口內(nèi)線性加速度的協(xié)方差、慣性傳感器的旋轉(zhuǎn)積累次數(shù)、慣性傳感器的加速度計(jì)和陀螺儀的第一零偏、視覺慣性系統(tǒng)的第一速度以及視覺慣性系統(tǒng)跟蹤的圖像特征的數(shù)量。

在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)視覺慣性系統(tǒng)的第一狀態(tài)數(shù)據(jù)確定視覺慣性系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定以及跟蹤穩(wěn)定，包括：

根據(jù)線性加速度的協(xié)方差及旋轉(zhuǎn)積累次數(shù)確定慣性傳感器得到激勵；

在慣性傳感器得到激勵、第一零偏收斂以及第一速度收斂的情況下，確定視覺慣性系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定；

在視覺慣性系統(tǒng)跟蹤的圖像特征的數(shù)量大于或等于第一閾值，且圖像特征未出現(xiàn)跟蹤丟失的情況下，確定視覺慣性系統(tǒng)跟蹤穩(wěn)定。

在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)線性加速度的協(xié)方差及旋轉(zhuǎn)積累次數(shù)確定慣性傳感器得到激勵，包括：

在線性加速度的協(xié)方差大于第二閾值且旋轉(zhuǎn)積累次數(shù)大于第三閾值的情況下，確定慣性傳感器得到激勵。