[發明專利]視覺定位方法、視覺定位裝置、存儲介質與電子設備

有效

• 申請號: 202110336267.8
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113096185B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 周宇豪;李姬俊男;郭彥東
• 申請（專利權）人: OPPO廣東移動通信有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/66;G06T7/33;G06V10/24;G06V10/44;G06V10/75;G06V10/82;G06N3/0455;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 深圳市聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美

本公開提供了一種視覺定位方法、裝置、計算機可讀存儲介質與電子設備，涉及計算機視覺技術領域。其中，所述方法包括：獲取當前幀圖像的表面法向量；通過將所述表面法向量投影至曼哈頓坐標系，確定所述當前幀圖像與參考幀圖像間的第一變換參數；匹配所述當前幀圖像的特征點與所述參考幀圖像的特征點，根據匹配結果確定所述當前幀圖像與所述參考幀圖像間的第二變換參數；基于所述第一變換參數與所述第二變換參數，確定目標變換參數；根據所述目標變換參數輸出所述當前幀圖像對應的視覺定位結果。本公開降低了視覺定位對圖像特征質量的依賴，解決了弱紋理環境下的視覺定位問題，并具有較低的實現成本。

背景技術

視覺定位是一種新型的定位技術，通過圖像采集設備(如手機、RGB相機等)采集環境圖像，配合圖像算法和數學推理來實時計算與更新當前位姿，具有高速、高精度、易使用等優點，已廣泛應用于AR(AugmentedReality，增強現實)、室內導航等場景下。

相關技術中，在進行視覺定位時，通常需要對圖像進行特征提取與特征匹配，以計算位姿。可見，其定位結果極大地依賴于圖像中的特征質量。然而，當視覺環境出現弱紋理的情況時，將影響所提取的圖像特征質量，導致定位漂移甚至定位失敗。

發明內容

本公開提供了一種視覺定位方法、視覺定位裝置、計算機可讀存儲介質與電子設備，進而至少在一定程度上改善相關技術中在弱紋理環境下定位不準確的問題。

根據本公開的第一方面，提供一種視覺定位方法，包括：獲取當前幀圖像的表面法向量；通過將所述表面法向量投影至曼哈頓坐標系，確定所述當前幀圖像與參考幀圖像間的第一變換參數；匹配所述當前幀圖像的特征點與所述參考幀圖像的特征點，根據匹配結果確定所述當前幀圖像與所述參考幀圖像間的第二變換參數；基于所述第一變換參數與所述第二變換參數，確定目標變換參數；根據所述目標變換參數輸出所述當前幀圖像對應的視覺定位結果。

根據本公開的第二方面，提供一種視覺定位裝置，包括：表面法向量獲取模塊，被配置為獲取當前幀圖像的表面法向量；第一變換參數確定模塊，被配置為通過將所述表面法向量投影至曼哈頓坐標系，確定所述當前幀圖像與參考幀圖像間的第一變換參數；第二變換參數確定模塊，被配置為匹配所述當前幀圖像的特征點與所述參考幀圖像的特征點，根據匹配結果確定所述當前幀圖像與所述參考幀圖像間的第二變換參數；目標變換參數確定模塊，被配置為基于所述第一變換參數與所述第二變換參數，確定目標變換參數；視覺定位結果輸出模塊，被配置為根據所述目標變換參數輸出所述當前幀圖像對應的視覺定位結果。

根據本公開的第三方面，提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述第一方面的視覺定位方法及其可能的實現方式。

根據本公開的第四方面，提供一種電子設備，包括：處理器；以及存儲器，用于存儲所述處理器的可執行指令；其中，所述處理器配置為經由執行所述可執行指令來執行上述第一方面的視覺定位方法及其可能的實現方式。

本公開的技術方案具有以下有益效果：

利用當前幀圖像中的表面法向量在曼哈頓坐標系中的投影，確定當前幀圖像與參考幀圖像間的第一變換參數，由此對通過特征點匹配所得到的第二變換參數進行優化，根據優化后得到的目標變換參數輸出視覺定位結果。一方面，本方案通過表面法向量的投影與特征點的匹配兩方面來確定變換參數，并結合兩方面的結果以進行視覺定位，降低了對單方面的依賴性，提高了方案的魯棒性。特別是降低了對圖像中特征質量的依賴，即使在弱紋理環境下，也能夠通過優化第二變換參數，提高目標變換參數與最終視覺定位結果的準確性，從而解決弱紋理環境下的視覺定位問題。另一方面，本方案采用特征點匹配的方式確定第二變換參數，特征點的提取與匹配處理所需的計算量較低，有利于提高響應速度與視覺定位的實時性。再一方面，本方案基于普通的單目RGB相機即可實現，無需增加輔助傳感器，具有較低的實現成本。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明