[發明專利]基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法、系統及設備

在審

• 申請號: 202211059827.0
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115327533A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 翟超;雷雄
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S19/42;G06N3/00;G06V10/44;G06V10/75
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 魏波

本發明公開了一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法、系統及設備，本發明針對傳統多智能體協同定位方法對抗外界干擾的魯棒性差的問題和特征提取與匹配算法中計算量復雜的問題進行了改進。通過對相機視野重疊的智能體獲取的圖像進行特征提取與匹配，獲得相鄰智能體之間的相對位姿，從而解決上述技術問題。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，涉及一種多智能體協同定位方法、系統及設備，具體涉及一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法、系統及設備。

背景技術

近年來，隨著移動機器人產業和計算機技術的快速發展，同時定位與建圖(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)技術已成為機器人領域的熱門研究問題。智能機器人的移動、感知、定位與導航及通信能力得到快速提高，使得智能機器人自主完成給定任務成為現實。

由于多智能體系統在三維空間中的分布性，其具有較強的容錯性、魯棒性和可拓展性，并廣泛應用于森林火災、山體滑坡、泥石流等自然地質災害監測。多智能體協同定位是指多個自主體通過各類傳感器(如雷達、相機等)和無線通信設備獲取其鄰居的狀態信息，并利用各個智能體之間的測量信息交互合作來確定智能體自身的位置。單個智能體的定位可以通過定位裝置(如北斗、GPS等)實現，但由于這類裝置在室內、森林及地災區等場地受到約束，再加上使用成本和功耗較高。因此，需要研究更高效且功能簡單的多智能體協同定位方法。

現有的多智能體協同定位方法主要是通過無線通信設備來獲取其鄰居的位置信息并估計出自身的位置以實現定位。當智能體的通信設備出現故障時，會導致某些智能體之間失去聯系，影響系統穩定性。

發明內容

本發明針對現有技術存在的多智能體系統中各個智能體通信受限、特征匹配計算量大等問題，提供了一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法、系統及設備。

本發明的方法所采用的技術方案是：一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法，所述智能體均配置有相機；包括以下步驟：

步驟1：智能體通過配置的相機獲取圖像；

步驟2：基站獲取網絡中各個智能體的圖像，并對其進行分析，獲得相機視野重疊率大于閾值的兩個智能體；

步驟3：基站對步驟2中獲得的兩個智能體獲取的圖像進行特征提取與匹配，獲得相鄰智能體之間的相對位姿；

步驟4：根據相鄰智能體之間的相對位姿，進行智能體間協同定位。

本發明的系統所采用的技術方案是：一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位系統，所述智能體均配置有相機；包括以下模塊：

模塊1，用于智能體通過配置的相機獲取圖像；

模塊2，基站獲取網絡中各個智能體的圖像，并對其進行分析，獲得相機視野重疊率大于閾值的兩個智能體；

模塊3，用于基站對模塊2中獲得的兩個智能體獲取的圖像進行特征提取與匹配，獲得相鄰智能體之間的相對位姿；

模塊4，用于根據相鄰智能體之間的相對位姿，進行智能體間協同定位。

本發明的設備所采用的技術方案是：一種基于圖像特征匹配的多智能體協同定位設備，所述智能體均配置有相機；包括：

一個或多個處理器；

存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述一個或多個處理器實現所述的基于圖像特征匹配的多智能體協同定位方法。

本發明針對傳統多智能體協同定位方法對抗外界干擾的魯棒性差的問題和特征提取與匹配算法中計算量復雜的問題進行了改進。通過對相機視野重疊的智能體獲取的圖像進行特征提取與匹配，獲得相鄰智能體之間的相對位姿，從而解決上述技術問題。