三维地图处理方法、装置、介质和计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供了一种三维地图处理方法，包括获取目标场景的初始地图数据，其中，初始地图数据至少包括原始图像数据和采集原始图像时的估计状态数据；根据初始地图数据中所包含的原始图像数据和估计状态数据构建与目标场景对应的具有真实尺度的三维地图；对具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，得到重建后的具有真实尺度的三维地图。通过对具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，使得可以提高三维地图的精度。此外，本发明专利技术的实施方式还提供了一种三维地图处理装置、一种介质和一种计算设备。

【技术实现步骤摘要】
三维地图处理方法、装置、介质和计算设备
本专利技术的实施方式涉及数据处理领域，更具体地，本专利技术的实施方式涉及三维地图处理方法、装置、介质和计算设备。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。目前，同时定位与建图技术(SLAM，SimultaneousLocalizationAndMapping)是指根据移动终端上的摄像头和惯性测量单元(IMU，InertialMeasurementUnit)等传感器采集的数据构建移动终端周围环境的地图，并对移动终端进行空间定位的技术，即通过把带有传感器的任意移动终端放在一个未知的环境中，让移动终端尝试增量式地建立一个连续的地图并且用该地图进行定位，该技术可应用于虚拟现实设备、增强现实设备、以及终端导航等场景。在相关技术中，已经出现一些图像作为主要数据来源的处理算法构建地图，例如，对于无序图像(如各种网络图片)，主要使用运动恢复结构(SFM，structurefrommotion)进行“无真实尺度”的三维重建；对于有序图像(如一段连续的视频)，主要使用VSLAM(visual-SLAM)进行“无真实尺度”的三维重建或VISLAM(visual-inertial-SLAM)进行“有真实尺度”的三维重建。然而，在终端设备的硬件资源有限的情况下，如计算资源有限、存储资源有限、内存资源有限的情况下，终端设备采用相关技术所构建的地图精度低，导致用户体验差。
技术实现思路
因此在现有技术中，在终端设备的硬件资源有限的情况下，采用相关技术所构建的地图精度低这是非常令人烦恼的过程。为此，非常需要一种改进的三维地图处理方法，以使得提供更精细、更合理的处理流程来保证三维地图的精度。在本上下文中，本专利技术的实施方式期望提供一种三维地图处理方法、装置、介质和计算设备。在本专利技术实施方式的第一方面中，提供了一种三维地图处理方法，包括：获取目标场景的初始地图数据，其中，上述初始地图数据至少包括原始图像数据和采集原始图像时的估计状态数据；根据上述初始地图数据中所包含的上述原始图像数据和上述估计状态数据构建与上述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图；以及对上述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，得到重建后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的一个实施例中，根据上述初始地图数据中所包含的上述原始图像数据和上述估计状态数据构建与上述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图包括：根据多帧上述原始图像中的特征点相似度确定出至少两帧相似原始图像并进行跟踪关联；以及将上述估计状态数据作为约束参数，对跟踪关联后的上述至少两帧相似原始图像进行线性三角化处理。在本专利技术的另一个实施例中，对上述三维点所对应图像的位姿数据进行优化包括：从上述原始图像数据中确定满足预设条件的至少两帧图像；计算上述满足预设条件的至少两帧图像对应的位姿的变换关系数据；以及基于上述变换关系数据和预设的位姿图模型对上述三维点所对应图像的位姿数据进行优化。在本专利技术的又一个实施例中，从上述原始图像数据中确定满足预设条件的至少两帧图像包括从上述原始图像数据中确定满足时域不同但空域相同的至少两帧图像。在本专利技术的再一个实施例中，对上述三维点的位置数据进行优化包括：将上述三维点所对应图像的对应特征点进行合并处理；以及根据合并处理后的特征点的像素坐标计算该特征点对应三维点的位置数据。在本专利技术的再一个实施例中，对上述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化包括：先对上述该三维点所对应图像的位姿数据进行优化，得到优化位姿数据后的三维地图；以及再对上述优化位姿数据后的三维地图中的三维点的位置数据进行优化，得到上述重建后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的再一个实施例中，在对上述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化之后，上述方法还包括：将优化后的三维点位置数据与该三维点所对应图像的位姿数据进行耦合，得到耦合后的三维地图；采用光束惯导平差法对上述耦合后的三维地图再次进行优化，得到再次优化后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的再一个实施例中，采集原始图像时的上述估计状态数据至少包括采集上述原始图像时的位姿数据和采集上述原始图像时传感器的运动参数数据。在本专利技术实施方式的第二方面中，提供了一种三维地图处理装置，包括：获取模块，用于获取目标场景的初始地图数据，其中，上述初始地图数据至少包括原始图像数据和采集原始图像时的估计状态数据；构建模块，用于根据上述初始地图数据中所包含的上述原始图像数据和上述估计状态数据构建与上述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图；以及优化模块，用于对上述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，得到重建后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的一个实施例中，上述构建模块包括：关联单元，用于根据多帧上述原始图像中的特征点相似度确定出至少两帧相似原始图像并进行跟踪关联；以及处理单元，用于将上述估计状态数据作为约束参数，对跟踪关联后的上述至少两帧相似原始图像进行线性三角化处理。在本专利技术的另一个实施例中，上述优化模块包括：确定单元，用于从上述原始图像数据中确定满足预设条件的至少两帧图像；第一计算单元，用于计算上述满足预设条件的至少两帧图像对应的位姿的变换关系数据；以及优化单元，用于基于上述变换关系数据和预设的位姿图模型对上述三维点所对应图像的位姿数据进行优化。在本专利技术的又一个实施例中，上述确定单元用于从上述原始图像数据中确定满足时域不同但空域相同的至少两帧图像。在本专利技术的再一个实施例中，上述优化模块包括：合并单元，用于将上述三维点所对应图像的对应特征点进行合并处理；以及第二计算单元，用于根据合并处理后的特征点的像素坐标计算该特征点对应三维点的位置数据。在本专利技术的再一个实施例中，上述优化模块用于先对上述该三维点所对应图像的位姿数据进行优化，得到优化位姿数据后的三维地图；以及再对上述优化位姿数据后的三维地图中的三维点的位置数据进行优化，得到上述重建后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的再一个实施例中，上述装置还包括：耦合模块，用于在对上述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化之后，将优化后的三维点位置数据与该三维点所对应图像的位姿数据进行耦合，得到耦合后的三维地图；上述优化模块用于采用光束惯导平差法对上述耦合后的三维地图再次进行优化，得到再次优化后的具有真实尺度的三维地图。在本专利技术的再一个实施例中，采集原始图像时的上述估计状态数据至少包括采集上述原始图像时的位姿数据和采集上述原始图像时传感器的运动参数数据。在本专利技术实施方式的第三方面中，提供了一种介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被处理单元执行时用于实现如上所述的三维地图处理方法。在本专利技术实施方式的第四方面中，提供了一种计算设备，包括：处理单元；以及存储单元，存储有计算机可执行指令，所述指令在被所述处理单元执行时用于实现如上所述的三维地图处理方法。根据本专利技术实施方式的三维地图处理方法、装置、介质和计算设备，在构建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维地图处理方法，包括：获取目标场景的初始地图数据，其中，所述初始地图数据至少包括原始图像数据和采集原始图像时的估计状态数据；根据所述初始地图数据中所包含的所述原始图像数据和所述估计状态数据构建与所述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图；以及对所述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，得到重建后的具有真实尺度的三维地图。

【技术特征摘要】
1.一种三维地图处理方法，包括：获取目标场景的初始地图数据，其中，所述初始地图数据至少包括原始图像数据和采集原始图像时的估计状态数据；根据所述初始地图数据中所包含的所述原始图像数据和所述估计状态数据构建与所述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图；以及对所述具有真实尺度的三维地图中的三维点的位置数据和该三维点所对应图像的位姿数据分别进行优化，得到重建后的具有真实尺度的三维地图。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述初始地图数据中所包含的所述原始图像数据和所述估计状态数据构建与所述目标场景对应的具有真实尺度的三维地图包括：根据多帧所述原始图像中的特征点相似度确定出至少两帧相似原始图像并进行跟踪关联；以及将所述估计状态数据作为约束参数，对跟踪关联后的所述至少两帧相似原始图像进行线性三角化处理。3.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述三维点所对应图像的位姿数据进行优化包括：从所述原始图像数据中确定满足预设条件的至少两帧图像；计算所述满足预设条件的至少两帧图像对应的位姿的变换关系数据；以及基于所述变换关系数据和预设的位姿图模型对所述三维点所对应图像的位姿数据进行优化。4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述原始图像数据中确定满足预设条件的至少两帧图像包括：从所述原始图像数据中确定满足时域不同但空域相同的至少两帧图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述三维点的位置数据进行优化包括：将所述三维点所对应图像的对应特征点进行合并处理；以及根据合并处理后的特征点的像素坐标计算该特征点对应三维点的位置数据。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，赵宇，刘海伟，丛林，
申请(专利权)人：网易杭州网络有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33