一种用于视觉即时定位与建图的方法与系统技术方案

本申请的目的是提供一种用于视觉即时定位与建图的方法与系统，具体包括：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。本申请在现有基于点特征的vSLAM方法的基础上提出了一种全新的基于点线特征的方法，该方法获取第二位姿信息精度较高，建立的点线特征精度相应的精度有所提升，且在传统基于点特征vSLAM方法的基础上，较好地利用了线特征，因而在低纹理场景更加鲁棒。

【技术实现步骤摘要】
一种用于视觉即时定位与建图的方法与系统
本申请涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种用于视觉即时定位与建图的技术。
技术介绍
即时定位与地图构建(simultaneouslocalizationandmapping，SLAM)是机器人等智能设备在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。由于其重要的理论和应用价值，即时定位与地图构建技术已被很多学者认为是实现真正自主移动机器人或智能驾驶的关键。相比于过去采用激光雷达进行定位与建图，现在采用相机作为传感器的定位与建图方法已逐渐成为主流，称为视觉即时定位与地图构建(vSLAM)。现阶段的vSLAM方法主要包括基于特征点、最小化匹配点重投影误差的间接法及基于像素强度、最小化光测误差的直接法，这两种方法依赖于点特征的提取与匹配，能够较好地处理丰富纹理信息的场景。
技术实现思路
本申请的一个目的是提供一种用于视觉即时定位与建图的方法与系统。根据本申请的一个方面，提供了一种用于视觉即时定位与建图的方法，该方法包括：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。根据本申请的一个方面，提供了一种用于视觉即时定位与建图的系统，该系统包括：第一位姿确定模块，用于确定新获取的图片帧的第一位姿信息；第二位姿确定模块，用于通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；检测模块，用于根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；建立模块，若所述图片帧为关键帧，用于基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。根据本申请的一个方面，提供了一种用于视觉即时定位与建图的设备，该设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。根据本申请的一个方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。与现有技术相比，本申请在现有基于点特征的vSLAM方法的基础上提出了一种全新的基于点线特征的方案，本方案通过直接法确定当前图片帧的第一位姿信息，在第一位姿信息的基础上将地图中的点线特征反投回当前图片帧所在的图像中获取更加精确的第二位姿信息，并依据第二位姿信息检测当前图片帧是否为关键帧并建立新的地图点线，由于本方案的第二位姿信息精度较高，建立的点线特征精度相应的精度有所提升。而且，该方案在传统基于点特征vSLAM方法的基础上，较好地利用了线特征，因而在低纹理场景更加鲁棒。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本申请一个实施例的一种用于视觉即时定位与建图的方法流程图；图2示出了跟踪点周边领域选取的点；图3示出了的图像金字塔跟踪算法；图4示出根据本申请另一个实施例的一种用于视觉即时定位与建图的系统结构图；图5示出根据本申请各个实施例的示例性系统。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步详细描述。在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者更多，除非另有明确具体的限定。图1示出了根据本申请的一个方面的一种用于视觉即时定位与建图的方法，其中，该方法包括步骤S11、步骤S12、步骤S13及步骤S14。在步骤S11中，视觉即时定位与建图系统确定新获取的图片帧的第一位姿信息；在步骤S12中，视觉即时定位与建图系统通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；在步骤S13中，视觉即时定位与建图系统根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；在步骤S14中，若所述图片帧为关键帧，视觉即时定位与建图系统基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。具体而言，在步骤S11中，视觉即时定位与建图系统确定新获取的图片帧的第一位姿信息。例如，视觉即时定位与建图系统接收新的图片帧，并基于该图片帧与该图片帧的前一图片帧的关联，利用基于特征点的间接法或基于像素强度的直接法，计算该图片帧第一位姿信息，其中，第一位姿信息包括该图片帧对应的相机位姿。此处，我们采用直接法进行该图片帧对应的第一位姿信息的计算。在步骤S12中，视觉即时定位与建图系统通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息。例如，视觉即时定位与建图系统根据该图片帧的第一位姿信息将地图中的点线特征投影到该图片帧中，在图片帧中确定点特征的对应点以及线特征的对应直线，并以第一位姿信息为初值，利用点特征的对应点以及线特征的对应直线计算更精确的第二位姿信息。在步骤S13中，视觉即时定位与建图系统根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧。例如，视觉即时定位与建图系统选取足够多的关键帧，并边缘化其中在时间或空间上距离较远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于视觉即时定位与建图的方法，其中，该方法包括：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。

【技术特征摘要】
1.一种用于视觉即时定位与建图的方法，其中，该方法包括：确定新获取的图片帧的第一位姿信息；通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息；根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧；若所述图片帧为关键帧，基于所述图片帧在所述地图中建立新的点线。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定新获取的图片帧的第一位姿信息，包括：基于新获取图片帧的前一图片帧，确定所述图片帧的第一位姿信息。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过基于所述第一位姿信息将地图中点线特征投影至所述图片帧，确定所述图片帧的第二位姿信息，其中，所述第二位姿信息的精确度高于所述第一位姿信息，包括：基于所述第一位姿信息将地图中的点线特征投影到所述图片帧，确定所述点线特征在所述图片帧中的对应点线；根据所述第一位姿信息以及所述对应点线，确定所述图片帧的第二位姿信息。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第二位姿信息检测所述图片帧是否为关键帧，包括：根据所述地图的多个关键帧以及所述图片帧的第二位姿信息，检测所述图片帧是否为关键帧。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仕杰，林伟，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11