[發明專利]一種基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法

有效

• 申請號: 202111118659.3
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113923599B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 黃河
• 申請（專利權）人: 江蘇京芯光電科技有限公司
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/029;H04W4/80;G06V20/52;G06V10/40
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法，其特征在于，在空間場景中布設有移動的無線信號接收端與無線信號發射器，所述無線信號發射器包括：藍牙信號發射器和WiFi信號發射器，所述VSLAM閉環檢測方法具體包括如下步驟：

(1)對無線信號接收端接收到的無線信號強度進行卡爾曼濾波預處理，得到無線信號強度均值集合；所述無線信號強度均值集合包括：藍牙信號強度均值集合和WiFi信號強度均值集合；

(2)利用藍牙信號強度均值集合以及WiFi信號強度均值集合，根據無線信號傳播測距模型，計算各個藍牙信號發射器、WiFi信號發射器到無線信號接收端之間的距離，根據極大似然估計模型，記錄四個最短距離對應的藍牙信號發射器位置坐標和WiFi信號發射器位置坐標，通過藍牙信號發射器位置坐標估計出藍牙信號接收端的可取區域，通過WiFi信號發射器位置坐標估計出WiFi信號接收端的可取區域；并通過對藍牙信號發射器位置坐標和WiFi信號發射器位置坐標進行權值歸一化處理，得到融合位置坐標作為參考點坐標；

(3)視覺傳感器的機器人在室內場景運行中采集到的場景圖像和當前所在位置的無線融合信號強度序列單獨對應，使得采集的場景圖像和當前所在位置是一一對應的關系，將參考點坐標和藍牙信號接收端的可取區域中WiFi信號強度均值最強的WiFi信號強度均值共同組成無線融合信號指紋；

(4)移動無線信號接收端，重復步驟(1)-(3)，獲得無線融合信號指紋庫；

(5)通過無線融合信號指紋庫中藍牙信號接收端的可選區域對空間場景進行劃分，若當前場景圖像在藍牙信號接收端的可選區域內，計算當前場景圖像與對應藍牙信號接收端的可選區域內參考點的歐式距離，當所述歐式距離小于閾值時，將當前場景圖像作為閉環幀；

所述參考點坐標的獲取方法具體為：根據藍牙信號接收端的可取區域的面積ΔS_b計算藍牙信號發射器的權值根據WiFi信號接收端的可取區域的面積ΔS_w計算WiFi信號發射器的權值并進行權值歸一化處理，得到藍牙信號發射器的歸一化權值WiFi信號發射器的歸一化權值根據歸一化權值，融合藍牙信號發射器的位置坐標和WiFi信號發射器的位置坐標，作為參考點坐標。

2.根據權利要求1所述基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法，其特征在于，所述無線信號傳播測距模型具體為：

其中，P_L(d)表示無線信號強度均值，d表示無線信號接收端到無線信號發射器之間的距離，f表示無線信號頻率，表示無線信號穿透損耗補償，X_σ表示高斯正態分布的隨機分布變量。

3.根據權利要求1所述基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法，其特征在于，所述藍牙信號接收端的可取區域的估計方法具體為：根據計算的藍牙信號發射器到無線信號接收端之間的距離，記錄四個距離最短的藍牙信號發射器的位置坐標，并分別以四個點的位置坐標為球心，對應的距離為半徑，畫圓，將四個圓的重疊部分作為藍牙信號接收端的可取區域。

4.根據權利要求1所述基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法，其特征在于，所述WiFi信號接收端的可取區域的估計方法具體為：根據計算的WiFi信號發射器到無線信號接收端之間的距離，記錄四個距離最短的WiFi信號發射器的位置坐標，并分別以四個點的位置坐標為球心，對應的距離為半徑，畫圓，將四個圓的重疊部分作為WiFi信號接收端的可取區域。

5.根據權利要求1所述基于無線融合信號的VSLAM閉環檢測方法，其特征在于，步驟(5)中的閾值為經驗值。