用于单目同时定位与地图构建的系统和方法技术方案

一种用于同时定位与地图构建的方法。该方法包括以下步骤：从由相机捕获的当前帧中检测二维(2D)特征点；直接将来自当前帧的2D特征点与三维(3D)地图中的3D地图点匹配，以获得2D特征点与3D地图点之间的对应关系；以及基于获得的对应关系来计算相机的当前姿势。每个2D特征点和每个3D地图点都具有特征描述符。匹配的步骤通过比较2D特征点的特征描述符与3D地图点的特征描述符来执行。

System and Method for Simultaneous Location and Mapping of Monocular Objects

【技术实现步骤摘要】
用于单目同时定位与地图构建的系统和方法相关申请的交叉引用在本专利技术的描述中引用和讨论了一些参考文献，其可包括专利、专利申请和各种出版物。提供对这些参考文献的引用和/或讨论仅仅是为了阐明本专利技术的描述，而不是承认任何这样的参考文献是本文所述专利技术的“现有技术”。本说明书中引用和讨论的所有参考文献均以引用的方式整体并入本文，其程度如同每篇参考文献被单独并入作为参考。
本专利技术总体涉及图像处理领域，并且更具体地涉及用于单目同时定位与地图构建的系统和方法。
技术介绍
这里提供的背景描述是为了总体上呈现本专利技术的上下文。在本
技术介绍
部分中描述的范围内目前指定的专利技术人的工作以及在提交时可能另外不具有资格作为现有技术的描述的各方面，既不明示也不暗示地被承认为本专利技术的现有技术。使用单个相机的同时定位与地图构建(SLAM)的解决方案(也称为单目SLAM)可以被用于同时构建并更新相机所处的环境的三维(3D)地图，同时保持跟踪相机相对于环境的姿势，包括位置和取向。通常，3D地图可以由表示环境的3D点的集合组成。然而，将单个相机收集的帧中的点与3D地图中的点精确地相关联是具有挑战性的。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于同时定位与地图构建的方法，包括：从由相机捕获的当前帧中检测二维2D特征点；直接将来自当前帧的2D特征点与三维3D地图中的3D地图点匹配，以获得2D特征点与3D地图点之间的对应关系；以及基于获得的对应关系来计算所述相机的当前姿势，其中，每个2D特征点和每个3D地图点都具有特征描述符，并且通过比较2D特征点的特征描述符与3D地图点的特征描述符来执行所述匹配。

【技术特征摘要】
2017.12.28 US 15/857,5011.一种用于同时定位与地图构建的方法，包括：从由相机捕获的当前帧中检测二维2D特征点；直接将来自当前帧的2D特征点与三维3D地图中的3D地图点匹配，以获得2D特征点与3D地图点之间的对应关系；以及基于获得的对应关系来计算所述相机的当前姿势，其中，每个2D特征点和每个3D地图点都具有特征描述符，并且通过比较2D特征点的特征描述符与3D地图点的特征描述符来执行所述匹配。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定所述当前帧有资格作为关键帧：基于所述当前帧来重建新的3D地图点；以及将所述新的3D地图点合并到所述3D地图中。3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述当前帧的已经与所述3D地图点匹配的2D特征点的百分比低于预定阈值时，确定所述当前帧有资格作为关键帧。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定阈值为约30％。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于确定所述当前帧有资格作为关键帧：将更新的3D地图中的3D地图点的年龄分别增加1。6.根据权利要求5所述的方法，其中，对年龄小于预定阈值的3D地图点的至少一部分执行所述匹配。7.根据权利要求5所述的方法，还包括：去除年龄大于预定阈值的3D地图点。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述当前帧在所述3D地图上渲染虚拟对象。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于预定标准从由所述相机捕获的帧序列中选择一对帧；以及通过以下操作来构建初始3D地图：对来自所述一对帧的2D特征点进行匹配以获得2D特征点对，基于所述2D特征点对来恢复所述相机的相对旋转和平移，以及对所述2D特征点对进行三角测量以获得所述初始3D地图点。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于从以下中的至少一项获得的数据来计算所述相机的当前姿势：加速器；陀螺仪；以及惯性测量单元IMU。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过束调整来优化所述相机的当前姿势。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述2D特征点和所述3D地图点的特征描述符中的每个特征描述符均包括所述2D特征点和所述3D地图点中的对应一个的矢量或直方图。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐毅，杨尚林，吴宇章，周辉，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，京东美国科技公司，
类型：发明
国别省市：北京,11