The invention provides a method for dense monocular simultaneous localization and map reconstruction, the use of more rapid, planar region detection algorithm with better robustness, but also in the reconstruction before finding good stability, high reliability of the planar region, followed by reconstruction, will greatly reduce the time; to find good stability before reconstruction, flat area high credibility the only reconstruction of these areas, in the filtering process in the next few reconstruction results will be discarded, greatly improve the reconstruction efficiency; due to the planar region detection algorithm of noise, we use the method of multi plane segmentation to reconstruct planar region; dense monocular simultaneous localization and map reconstruction method of the invention can run in real time in the case of GPU; on TUM data set, a dense reconstruction algorithm of our running time only needs DPPTAM 35% The algorithm is more efficient than DPPTAM in terms of accuracy and completeness of the map.
【技术实现步骤摘要】
单目稠密即时定位与地图重建方法
本专利技术涉及即时定位与地图重建技术,尤其涉及一种单目稠密即时定位与地图重建方法。
技术介绍
即时的定位与地图重建技术(SLAM)能够预测传感器或者机器人的姿态并且能实时的重建出周围环境的地图,该技术在机器人和增强现实领域有着广泛的应用。然而,针对室内场景的单目实时稠密地图重建依然是个挑战性很大的问题。现有的单目SLAM系统,要么使用关键点得到一个稀疏的地图,要么使用高梯度点得到一个半稠密的地图,对于关键点或者高梯度点可以使用三角测量的方法获取深度。对于大块的纹理不丰富的区域很难找到匹配点,很难准确预测这些区域的深度。因此利用单目摄像头构建一个实时的稠密SLAM系统非常困难。目前,最好的单目视觉稠密SLAM系统是DPPTAM,该系统利用平面模型对大块的纹理不丰富区域建模,用区域内少量有深度的点来恢复出整个平面区域所有点的深度。该系统存在以下几个主要问题:1.时间较慢:所使用的检测平面区域的算法比较慢,而且对每一个平面区域都去重建,需要大量时间;2.效率不高:把每个平面重建出来之后,会通过过滤条件把很多重建结果舍弃掉,导致效率不高;3.重建精度不高:平面检测算法存在噪声,造成有些区域内可能含有不止一个平面,如果把这些区域按照只有一个平面去重建,带来很大的重建误差。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提出了一种时间快、效率高、精度高、地图的完整度高的单目稠密即时定位与地图重建方法。本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术提供了一种单目稠密即时定位与地图重建方法,包括以下步骤,S1,获取图片流,通过视觉追踪,优化得到每一帧图片对应 ...
【技术保护点】
一种单目稠密即时定位与地图重建方法,其特征在于:包括以下步骤,S1,获取图片流,通过视觉追踪,优化得到每一帧图片对应的相机姿态;S2,半稠密地图重建,预测高梯度点的深度,得到关键帧和半稠密点;S3,稠密地图重建,利用平面模型去拟合大块的纹理不丰富区域,用区域内少量有深度的点来恢复出整个平面区域所有点的深度。
【技术特征摘要】
1.一种单目稠密即时定位与地图重建方法,其特征在于:包括以下步骤,S1,获取图片流,通过视觉追踪,优化得到每一帧图片对应的相机姿态;S2,半稠密地图重建,预测高梯度点的深度,得到关键帧和半稠密点;S3,稠密地图重建,利用平面模型去拟合大块的纹理不丰富区域,用区域内少量有深度的点来恢复出整个平面区域所有点的深度。2.如权利要求1所述的单目稠密即时定位与地图重建方法,其特征在于:所述步骤S3包括,S3-a,对于每个关键帧,提取最大稳定颜色区域,作为候选的平面区域;S3-b,对于关键帧1的一个候选的平面区域A,将A内有深度的点,通过相机位姿投影到另一个关键帧2,如果有足够多的投影点落在了关键帧2中某个候选的平面区域B内,我们进行反向投影,将B中有深度的点投影到关键帧1中,如果有足够多的点也落在了A内部,认为关键帧1中的A和关键帧2中的B匹配,如果双向匹配过程中的任何一次匹配不成功,舍弃该候选的平面区域A;S3-c,对于候选的平面区域中有深度的点,随机的选取其中不共线的三个点求取一个平面模型,计算符合该平面模型的内点数量,不断的进行这一过程,找到...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨欣,薛唐立,罗鸿城,
申请(专利权)人:武汉几古几古科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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