[發(fā)明專利]一種獲得位姿信息的方法、裝置以及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110925485.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN113838129A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶醉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高德軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06F16/29
• 代理公司: 北京清源匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11644
• 代理人: 馮德魁;張艷梅

1.一種獲得位姿信息的方法，其中，包括：

獲得一幀以上的實(shí)景圖像的圖像元素及每幀實(shí)景圖像的先驗(yàn)位姿信息；

獲得包含該實(shí)景圖像所反映地理位置的三維矢量地圖；

在所述三維矢量地圖中，獲得所述實(shí)景圖像獲取位置的預(yù)定范圍內(nèi)的與所述圖像元素相關(guān)的矢量地圖元素；

建立與各個(gè)所述圖像元素相關(guān)的矢量地圖元素與各個(gè)所述圖像元素之間的匹配關(guān)系；

根據(jù)所述矢量地圖元素的空間坐標(biāo)信息，以及與所述矢量元素匹配的所述圖像元素在所述實(shí)景圖像中的像素坐標(biāo)信息，對(duì)所述先驗(yàn)位姿信息進(jìn)行優(yōu)化，推算獲得所述實(shí)景圖像的位姿信息X。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲得位姿信息的方法，其中，所述建立與各個(gè)所述圖像元素相關(guān)的矢量地圖元素與各個(gè)所述圖像元素之間的匹配關(guān)系，包括：

提取所述矢量地圖元素的關(guān)鍵特征，以及識(shí)別所述圖像元素的關(guān)鍵特征；

將關(guān)鍵特征吻合的所述矢量地圖元素與所述圖像元素作為相互匹配的矢量地圖元素，彼此建立匹配關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲得位姿信息的方法，其中，所述根據(jù)所述矢量地圖元素的空間坐標(biāo)信息，以及與所述矢量元素匹配的所述圖像元素在所述實(shí)景圖像中的像素坐標(biāo)信息，對(duì)所述先驗(yàn)位姿信息進(jìn)行優(yōu)化，推算獲得所述實(shí)景圖像的位姿信息X，包括：

獲得所述實(shí)景圖像中的與所述矢量地圖元素匹配的圖像元素的特征點(diǎn)；

根據(jù)所述特征點(diǎn)在所述實(shí)景圖像中的像素坐標(biāo)信息、所述特征點(diǎn)在所述三維矢量地圖中對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)信息、獲取所述實(shí)景圖像的設(shè)備的參數(shù)，獲得所述位姿信息的第一觀測(cè)位姿值；

根據(jù)獲取實(shí)景圖像時(shí)的先驗(yàn)位姿信息，以及獲取先驗(yàn)位姿的設(shè)備的位姿噪聲，獲得位姿信息的第二觀測(cè)位姿值；

根據(jù)所述第一觀測(cè)位姿值、第二觀測(cè)位姿值，使用預(yù)設(shè)的位姿優(yōu)化方程，推算所述實(shí)景圖像的位姿信息X。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲得位姿信息的方法，其中，所述先驗(yàn)位姿信息采用如下方式獲得：

采用獲得實(shí)景圖像的視覺慣導(dǎo)里程計(jì)定位信息和GPS定位信息融合，獲得對(duì)應(yīng)所述實(shí)景圖像的先驗(yàn)位姿信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲得實(shí)景圖像位姿信息的方法，其中，所述實(shí)景圖像為連續(xù)的視頻幀；

所述根據(jù)所述矢量地圖元素的空間坐標(biāo)信息，以及與所述矢量元素匹配的所述圖像元素在所述實(shí)景圖像中的像素坐標(biāo)信息，對(duì)所述先驗(yàn)位姿信息進(jìn)行優(yōu)化，推算獲得所述實(shí)景圖像的位姿信息X，包括：

建立包含W個(gè)視頻幀的時(shí)間窗口；

通過對(duì)應(yīng)當(dāng)前待處理的實(shí)景圖像的先驗(yàn)位姿信息提供先驗(yàn)位姿約束，其中，所述當(dāng)前待處理的實(shí)景圖像是準(zhǔn)備進(jìn)入滑窗因子的時(shí)間窗口的實(shí)景圖像；

若所述實(shí)景圖像中存在與三維矢量地圖中的矢量地圖元素匹配的圖像元素，則根據(jù)所述矢量地圖元素中的空間坐標(biāo)信息以及所述實(shí)景地圖中的像素坐標(biāo)信息，為該視頻幀加入視覺特征重投影約束；

根據(jù)視覺慣導(dǎo)約束的相關(guān)信息，建立當(dāng)前待處理實(shí)景圖像與前一個(gè)實(shí)景圖像之間的視覺慣導(dǎo)約束；

根據(jù)上述約束關(guān)系，對(duì)時(shí)間窗口中的各個(gè)視頻幀采用滑窗因子優(yōu)化的方式確定所述實(shí)景圖像位姿信息X。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的獲得位置信息的方法，其中，所述根據(jù)視覺慣導(dǎo)約束的相關(guān)信息，建立當(dāng)前待處理實(shí)景圖像與前一個(gè)實(shí)景圖像之間的視覺慣導(dǎo)約束，包括：

根據(jù)所述當(dāng)前待處理實(shí)景圖像的先驗(yàn)位姿信息和所述前一個(gè)實(shí)景圖像對(duì)應(yīng)的先驗(yàn)位姿信息，建立所述當(dāng)前待處理實(shí)景圖像與前一個(gè)實(shí)景圖像之間的視覺慣導(dǎo)約束。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的獲得位姿信息的方法，其中，對(duì)于所述每幀實(shí)景圖像，當(dāng)所述時(shí)間窗口中進(jìn)入第K+1個(gè)實(shí)景圖像時(shí)，將超出所述時(shí)間窗口的第K-W+1個(gè)實(shí)景圖像進(jìn)行邊緣化處理，并根據(jù)所述約束關(guān)系，獲得所述第K+1個(gè)實(shí)景圖像的位姿信息X。