[發明專利]一種回環檢測方法、裝置及計算機設備

在審

• 申請號: 202110256945.X
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113160130A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 吳新開;何山;宋濤;霍向
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/33;G06T17/00
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

本申請公開了一種回環檢測方法、裝置及計算機設備，用于提高回環檢測的精度。本申請公開的回環檢測方法包括：對系統進行初始化；通過相機采集圖像；提取所述圖像中每一幀圖像的特征點，并匹配連續兩幀圖像之間的特征點；構建三維點云地圖；計算當前相機位姿點與歷史相機位姿點之間的歐拉距離，若所述歐拉距離小于預設的第一閾值，則計算空間相鄰幀之間的相似度，若所述相似度大于預設的第二閾值，則進行是否回環的判斷。本申請還提供了一種回環檢測裝置及計算機設備。

技術領域

本申請涉及定位技術領域，尤其涉及一種回環檢測方法、裝置和計算機設備。

背景技術

在自動駕駛、無人駕駛、自主移動機器人中，建圖與定位技術是關鍵技術之一，而回環檢測在建圖與定位技術中是重要的一步。但是現有技術中，回環檢測技術精準度不夠，時常出現誤檢漏檢，從而影響建圖與定位效果。

發明內容

針對上述技術問題，本申請實施例提供了一種回環檢測方法、裝置及計算機設備，用以提高回環檢測的精度。

第一方面，本申請實施例提供的一種回環檢測方法，包括：

對系統進行初始化；

通過相機采集圖像；

提取所述圖像中每一幀圖像的特征點，并匹配連續兩幀圖像之間的特征點；

構建三維點云地圖；

計算當前相機位姿點與歷史相機位姿點之間的歐拉距離；

若所述歐拉距離小于預設的第一閾值，則計算空間相鄰幀之間的相似度；

若所述相似度大于預設的第二閾值，則進行是否回環的判斷。

優選的，所述對系統進行初始化包括：

導入初始化參數和攝像頭內部參數；

所述初始化參數包括以下之一或者組合：關鍵幀歐拉距離閾值、關鍵幀旋轉角度差值閾值、位姿歐拉距離鄰近閾值、詞袋模型描述相似度閾值、正態分布變換算法NDT配準迭代次數和回環收斂閾值。

進一步的，所述提取所述圖像中每一幀圖像的特征點，并匹配連續兩幀圖像之間的特征點包括：

提取每幀圖像的Oriented Fast and Rotated Brief，ORB，特征關鍵點；

計算所述每幀圖像的ORB特征描述子；

通過快速近似最近鄰算法對連續兩幀圖像進行特征點匹配。

優選的，所述構建三維點云地圖包括：

用三角測量算法計算出ORB特征點的三維空間位置；

對特征點點云進行配準，得到相機位姿變換；

對極幾何算法計算得到的相機位姿變換和通過NDT配準特征點點云得到的相機位姿進行融合，得到相機融合位姿；

計算當前相機融合位姿與上一關鍵幀之間的歐拉距離和旋轉角度差值，當歐拉距離大于關鍵幀歐拉距離閾值，或者旋轉角度差值大于關鍵幀旋轉角度差值閾值時，將當前融合位姿的圖像幀作為關鍵幀；

根據所述提取的關鍵幀進行三維點云地圖構建，刪除非關鍵幀圖像及點云。

進一步的，所述計算出ORB特征點的三維空間位置包括：

根據連續兩幀圖像中的ORB特征點，計算所述ORB特征點描述子之間的漢明距離，確定所述ORB特征點對的相似程度；

根據快速近似最近鄰算法匹配連續兩幀圖像中對應的ORB特征點，構成ORB特征點對，刪除沒有完成匹配的ORB特征點；