[發明專利]位姿確定方法、裝置、電子設備和可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202210729520.0
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115063480A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 洪毅強;胡良軍;王琦;張偉杰;劉澤凡
• 申請（專利權）人: 咪咕動漫有限公司;咪咕文化科技有限公司;中國移動通信集團有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V20/64;G01C21/20
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 尹倩

1.一種位姿確定方法，其特征在于，包括：

基于相鄰兩幀圖像的圖像數據對視覺慣性定位系統進行初始化，得到重力方向；

基于所述重力方向確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換關系；

根據所述轉換關系，將當前幀圖像在世界坐標系中的坐標轉換到慣性坐標系下，得到所述當前幀圖像在所述慣性坐標系下的第一位姿。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于相鄰兩幀圖像的圖像數據對視覺慣性定位系統進行初始化，得到重力方向，包括：

獲取相鄰兩幀圖像分別對應的第一慣性測量單元IMU數據和第二IMU數據；

基于所述第一IMU數據和所述第二IMU數據對視覺慣性定位系統進行初始化，得到所述重力方向。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一IMU數據和所述第二IMU數據對視覺慣性定位系統進行初始化，得到所述重力方向，包括：

基于所述第一IMU數據和所述第二IMU數據計算IMU預積分的平移量和速度；

分別獲取所述相鄰兩幀圖像從相機坐標系轉換到世界坐標系的位置，并獲取所述相鄰兩幀圖像轉換到所述世界坐標系的位置的差值；

獲取所述世界坐標系到所述慣性坐標系的旋轉量以及相機坐標系相對于所述慣性坐標系的位移；

基于所述平移量、所述速度、所述差值、所述旋轉量及所述位移構建初始化矩陣方程；

基于所述初始化矩陣方程對所述視覺慣性定位系統進行初始化，得到重力方向。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰兩幀圖像包括第一圖像幀，所述基于所述重力方向確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換關系，包括：

獲取所述第一圖像幀在世界坐標系下的第二位姿；

基于所述重力方向及所述第二位姿確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換關系。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取所述第一圖像幀在世界坐標系下的第二位姿，包括：

獲取所述第一圖像幀的第一全局描述子；

獲取目標地圖中每一幀地圖圖像的第二全局描述子；

獲取與所述第一全局描述子相似性最大的目標第二全局描述子，并基于所述目標第二全局描述子確定對應的關鍵地圖幀；

獲取所述關鍵地圖幀中3D特征點與2D特征點的匹配關系，根據所述匹配關系確定所述第一圖像幀在世界坐標系下的第二位姿。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述重力方向及所述第二位姿確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換關系，包括：

基于所述重力方向確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換系數；

基于所述轉換系數及所述第二位姿確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換關系。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述重力方向確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換系數，包括：

基于所述重力方向確定世界坐標系下的重力加速度和慣性坐標系下的重力加速度；

根據所述世界坐標系下的重力加速度和慣性坐標系下的重力加速度確定所述世界坐標系和所述慣性坐標系之間的旋轉矩陣；

根據所述旋轉矩陣確定世界坐標系到慣性坐標系的轉換系數。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于所述當前幀圖像和所述當前幀圖像的前一幀圖像構建非線性最小二乘問題，以對所述當前幀圖像的位姿進行優化，獲得優化后的第三位姿；

所述根據所述轉換關系，將當前幀圖像在世界坐標系中的坐標轉換到慣性坐標系下，得到所述當前幀圖像在所述慣性坐標系下的第一位姿，包括：

根據所述轉換關系，將所述第三位姿在世界坐標系中的坐標轉換到慣性坐標系下，得到所述當前幀圖像在所述慣性坐標系下的第一位姿。