[發明專利]一種基于視覺特征點匹配的機器人地圖選擇方法及系統

在審

• 申請號: 202110471649.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113010724A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 馬辰;高明;王建華;金長新
• 申請（專利權）人: 山東新一代信息產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F16/587
• 分類號: G06F16/587;G06F16/29
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

1.一種基于視覺特征點匹配的機器人地圖選擇方法，其特征是所述的方法的具體步驟包括：

S1采集地圖數據并在云端建立字典；

S2通過機器人攝像頭采集一幀圖像并上傳至云端服務；

S3提取圖像關鍵點；

S4計算描述子；

S5遞歸所有地圖文件進行特征點匹配；

S6重復S2～S5步驟直到匹配到對應地圖；

S7將匹配到的地圖文件下發到機器人端進行加載。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述S3云端服務將提取每一幀收到圖像的ORB特征點作為圖像關鍵點，具體步驟包括：

S301在圖像中選取像素p，設定其亮度為Ip；

S302設置Ip的閾值T；

S303以像素p為中心選取像素點；

S304判斷選取的像素點是否為特征點；

S305對每個像素循環執行S301～S304步驟操作，找到圖片中所有特征點。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述S4使用BRIEF特征描述方法對每個圖像關鍵點計算其描述子。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征是所述S5遞歸所有地圖文件進行特征點匹配的具體步驟包括：

S501將特征點與地圖數據庫中的地圖文件進行特征點匹配；

S502采用快速最近鄰算法算法，生成所有地圖文件與該幀圖像特征點相似度數組、并進行降序排列。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征是所述S6重復S2～S5步驟直到匹配到對應地圖的具體步驟包括：

S601若云端匹配到相應的地圖文件，則將地圖下發給機器人；

S602若云端沒有匹配到相應的地圖文件，則機器人繼續讀取下一幀圖像并上傳至云端，重復S2～S5步驟。

6.一種基于視覺特征點匹配的機器人地圖選擇系統，其特征是所述的系統具體包括采集模塊、上傳模塊、提取模塊、計算模塊、匹配模塊A、匹配模塊B和加載模塊：

采集模塊：采集地圖數據并在云端建立字典；

上傳模塊：通過機器人攝像頭采集一幀圖像并上傳至云端服務；

提取模塊：提取圖像關鍵點；

計算模塊：計算描述子；

匹配模塊A：遞歸所有地圖文件進行特征點匹配；

匹配模塊B：重復上傳模塊、提取模塊、計算模塊、匹配模塊A直到匹配到對應地圖；

加載模塊：將匹配到的地圖文件下發到機器人端進行加載。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征是所述提取模塊云端服務將提取每一幀收到圖像的ORB特征點作為圖像關鍵點，具體包括選取模塊A、設置模塊、選取模塊B、判斷模塊和重復模塊A：

選取模塊A：在圖像中選取像素p，設定其亮度為Ip；

設置模塊：設置Ip的閾值T；

選取模塊B：以像素p為中心選取像素點；

判斷模塊：判斷選取的像素點是否為特征點；

重復模塊A：對每個像素循環執行選取模塊A、設置模塊、選取模塊B、判斷模塊操作，找到圖片中所有特征點。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征是所述計算模塊使用BRIEF特征描述方法對每個圖像關鍵點計算其描述子。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征是所述匹配模塊A具體包括匹配模塊C和排序模塊：

匹配模塊C：將特征點與地圖數據庫中的地圖文件進行特征點匹配；

排序模塊：采用快速最近鄰算法算法，生成所有地圖文件與該幀圖像特征點相似度數組、并進行降序排列。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征是所述匹配模塊B具體包括下發模塊、重復模塊B：

下發模塊：若云端匹配到相應的地圖文件，則將地圖下發給機器人；

重復模塊B：若云端沒有匹配到相應的地圖文件，則機器人繼續讀取下一幀圖像并上傳至云端，重復上傳模塊、提取模塊、計算模塊、匹配模塊A模塊操作。