[發明專利]一種基于視覺環視系統點云建圖方法

在審

• 申請號: 202110974960.8
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113763534A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 李龍喜;林少鋒;王寶杰;楊文欽;張范有
• 申請（專利權）人: 同致電子科技（廈門）有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/00;G06T7/80
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 羅恒蘭

本發明涉及一種基于視覺環視系統點云建圖方法，其首先選擇環視系統中的其中一路攝像頭視頻信息，對其進行位姿優化和點云建圖；然后利用優化好的單路攝像頭位姿信息獲取其余攝像頭的位姿，并基于該位姿進行其余攝像頭的點云建圖；最后將環視系統中的所有攝像頭的點云圖進行融合處理，即得到環視系統的點云圖。本發明采用車載環視系統的多個攝像頭的視頻信息共同構建點云圖，從而有效提高了點云密度；而在構建各路攝像頭的點云圖時，僅優化一路攝像頭的位姿，其余攝像頭的位姿則由已優化的單路攝像頭的位姿獲取，從而加速了處理時間，提高了點云建圖效率。

技術領域

本發明涉及點云建圖技術領域，具體涉及一種基于視覺環視系統點云建圖方法。

背景技術

在高級駕駛輔助系統（Advanced Driving Assistance System）中，運用各類傳感器設備進行點云建圖是非常重要的部分。智能汽車可通過建圖數據來感知周圍的環境、偵測與追蹤、高精度定位等操作，并進行系統的運行和分析，讓智能汽車更好的進行決策和駕駛，從而有效增加汽車智能駕駛的舒適性和安全性。因此，有效和快速點云建圖技術已成為高級智能汽車不可缺少的部分。

目前，點云建圖可大致分為四種方式：

（1）基于激光雷達技術點云建圖，速度快且精度高，但存在建圖激光雷達傳感器設備成本高的劣勢。

（2）基于超聲波技術點云建圖，設備成本低，但容易受到噪聲和離散點影響，抗干擾性較差，建圖精度較低。

（3）基于4D成像雷達點云建圖，對環境魯棒性較好，且具有高分辨率，但對設備系統性能要求較高，技術難度大。

（4）基于單目視覺獲取圖像信息點云建圖，設備成本低、建圖速度快，但對環境的抗干擾能力低，點云密度低。

鑒于點云建圖存在的上述問題，本發明人經過深入構思且積極研發試驗，遂產生本案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于環視系統多目視覺點云建圖方法，其可以有效提高建圖效率和建圖點云密度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于視覺環視系統點云建圖方法，其包括以下步驟：

獲取車載環視多目攝像頭中的其中一路攝像頭的視頻信息，該路攝像頭為第一路攝像頭，并同步獲取車輛運動軌跡信息、IMU運動信息；結合車輛運動軌跡信息、IMU運動信息和第一路攝像頭的視頻信息構建單路slam，進行位姿優化與點云建圖，得到第一路攝像頭的點云圖；

將優化后的第一路攝像頭位姿和各路攝像頭的相對位姿關系結合，計算出除第一路攝像頭外的其他路攝像頭的絕對位姿；根據其他路攝像頭的絕對位姿進行其他路攝像頭的視頻信息的點云建圖，得到其他路攝像頭的點云圖；

將第一路攝像頭的點云圖和其他路攝像頭的點云圖進行融合，得到環視系統的點云圖。

所述車載環視系統中各路攝像頭的相對位姿獲取如下：

對車載環視多目攝像頭進行外參標定，在車身坐標系下，獲取各路攝像頭的安裝位置參數；根據各路攝像頭的安裝位置參數獲得各路攝像頭的相對位姿關系；

其他路攝像頭的點云建圖方法如下：

對于每一路攝像頭，對于場景重疊區域，進行相機之間的像素匹配，根據三角測量對像素點進行三維重構；對于場景非重疊區域，進行單相機圖像序列相鄰幀之間像素匹配，根據三角測量對像素點進行三維重構，以此進行該路攝像頭的點云建圖。

所述車輛運動軌跡信息的獲取來自車身運動信息和/或IMU傳感器信息。