[發明專利]地圖構建方法、系統、設備以及計算機存儲介質

在審

• 申請號: 202210043361.9
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114445591A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王帥;陳丹鵬;王楠
• 申請（專利權）人: 深圳市慧鯉科技有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/246
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李申

本申請公開了一種地圖構建方法、系統、設備以及計算機存儲介質，該地圖構建方法包括：接收圖像數據以及慣性數據；基于所述圖像數據和慣性數據，獲取所述地圖的三維坐標點；利用所述三維坐標點生成平面數據；結合所述三維坐標點和所述平面數據，構建所述地圖。本申請的地圖構建方法實現圖像數據、慣性數據以及平面數據緊耦合，通過平面數據有效提高對環境的定位，通過慣性數據提供精確的短時跟蹤，實現弱紋理環境下實時高效位姿和地圖估計。

技術領域

本申請涉及計算機視覺處理技術領域，特別是涉及一種地圖構建方法、系統、設備以及計算機存儲介質。

背景技術

視覺SLAM(Visual Simultaneous Localization and Mapping)在過去20年被深入研究且已經廣泛應用于機器人，自動駕駛，AR(Augmented Reality，增強現實)/VR(Virtual Reality，虛擬現實)等新興領域。現有的視覺SLAM算法可以根據前端跟蹤模式的不同分為基于特征點的間接法與基于灰度信息的直接法兩類。而根據后端優化方法不同，又可以分成基于濾波和基于光束法平差兩種方案。

在基于單目的SLAM模式下，受制于相機視場角不足的問題，當發生劇烈運動，光照變化，或者紋理稀少的情況時，無論是基于特征點法還是直接法都不夠魯棒。而全景視覺傳感器可以獲取周圍360°的場景信息，恰好可以有效解決視場角不足的問題。但是由于視覺傳感器本身的缺陷，即便使用全景相機仍然還是會發生跟蹤丟失的現象。

發明內容

本申請提供一種地圖構建方法、系統、設備以及計算機存儲介質。

本申請采用的一個技術方案是提供一種地圖構建方法，所述地圖構建方法包括：

接收圖像數據以及慣性數據；

基于所述圖像數據和慣性數據，獲取所述地圖的三維坐標點；

利用所述三維坐標點生成平面數據；

結合所述三維坐標點和所述平面數據，構建所述地圖。

其中，所述利用所述三維坐標點生成平面數據之后，所述地圖構建方法還包括：

利用所述慣性數據獲取慣性約束；

利用所述平面數據和所述三維坐標點獲取重投影誤差和深度約束；

按照所述慣性約束、所述重投影誤差和所述深度約束生成第一平面優化函數；

利用所述第一平面優化函數對所述平面數據進行優化。

其中，所述按照所述慣性約束、所述重投影誤差和所述深度約束生成第一平面優化函數，包括：

基于所述平面數據和所述三維坐標點，獲取平面關聯的觀測點在第一關鍵幀的第一坐標，以及所述觀測點在第二關鍵幀的第二坐標；

利用所述第一坐標、所述第二坐標以及預設的投影方程，獲取所述觀測點與所述平面的點面約束；

按照所述點面約束、所述慣性約束、所述重投影誤差和所述深度約束生成第一平面優化函數。

其中，所述利用所述三維坐標點生成平面數據之后，所述地圖構建方法還包括：

基于所述圖像數據，獲取采集第一關鍵幀的第一相機參數，以及采集第二關鍵幀的第二相機參數；

獲取所述第一相機參數和所述第二相機參數的相對相機參數；

利用所述平面數據、所述相對相機參數、所述第一相機參數和所述第二相機參數生成第二平面優化函數；

利用所述第二平面優化函數對所述平面數據進行優化。

其中，所述基于所述圖像數據和慣性數據，獲取所述地圖的三維坐標點，包括：