本发明专利技术实施例涉及计算机视觉领域，公开了一种视觉定位方法和相关装置，该方法包括：从图像库中确定第一备选图像序列；所述第一备选图像序列中的各帧图像按照与第一图像的匹配度顺序排列，所述第一图像为相机采集的图像；根据目标窗口调整所述第一备选图像序列中各帧图像的顺序，得到第二备选图像序列；所述目标窗口为从图像库中确定的包含目标帧图像的连续多帧图像，所述目标帧图像为所述图像库中与第二图像相匹配的图像，所述第二图像为所述相机在采集到第一图像之前所采集的图像；根据所述第二备选图像序列确定所述相机在采集所述第一图像时的目标位姿。本申请实施例，利用图像帧在时序上的连贯性，有效提升连续帧的定位速度。位速度。位速度。
【技术实现步骤摘要】
视觉定位方法及相关装置
[0001]本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种视觉定位方法及相关装置。
技术介绍
[0002]定位技术在人们的日常生活中非常重要。由于全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号穿透性很弱，导致室内定位不准确，误差较大大。目前，室内定位系统的实现主要是基于Wi-Fi信号、蓝牙信号和超宽带技术(Ultra Wide Band，UWB)等。基于Wi-Fi信号的定位，需要事先布置好很多无线接入点(Access Point，AP)。基于蓝牙信号的定位的缺点同基于Wi-Fi信号一样，同样需要事先在待定位区域布置设备。基于UWB的室内定位，需要至少三个接收机，且发射机和接收机中间要保持空旷。另外，上面提到的室内定位技术都无法定位出方向。基于视觉的定位技术可以解决上述提到的基于非视觉的定位方法中需要布置多个设备以及无法定位出方向的问题。
[0003]视觉信息获取简单方便，不需要对场景进行改造，用手机等设备拍摄图像就能获取周围丰富的视觉信息。基于视觉的定位技术是利用手机等图像或视频采集设备采集的视觉信息(图像或视频)进行定位。也就是说，采用基于视觉的定位技术不需要事先布置AP、接收机等设备。目前，常采用的一种基于视觉的定位技术是事先构建图像数据库，每幅图像都具有一个地理位置。定位的时候，用拍摄的图像检索数据库，找到最相似的图像，用其地理位置作为定位结果。
[0004]综上，目前通常采用的定位方法的定位精度均不高。因此，需要研究定位精度更高的室内定位方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供视觉定位方法及相关装置，用于解决室内定位精度不高的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种视觉定位方法，该方法包括：从图像库中确定第一备选图像序列；所述图像库用于构建电子地图，所述第一备选图像序列中的各帧图像按照与第一图像的匹配度顺序排列，所述第一图像为相机采集的图像；根据目标窗口调整所述第一备选图像序列中各帧图像的顺序，得到第二备选图像序列；所述目标窗口为从图像库中确定的包含目标帧图像的连续多帧图像，所述目标帧图像为所述图像库中与第二图像相匹配的图像，所述第二图像为所述相机在采集到第一图像之前所采集的图像；根据所述第二备选图像序列确定所述相机在采集所述第一图像时的目标位姿。
[0007]本申请实施例提供的是一种连续帧定位方法，利用第一图像之前的一帧定位出相机的第一位姿的图像来调整第一备选图像序列中各图像的排序，能够充分利用图像在时序上的连贯性，将最可能与该第一图像相匹配的图像排在该第一备选图像序列的最前面，这样就可以更快地找到与该第一图像相匹配的图像。
[0008]本申请实施例，利用图像帧在时序上的连贯性，有效提升连续帧的定位速度。
[0009]在一个可选的实现方式中，所述根据所述第二备选图像序列确定所述相机在采集所述第一图像时的目标位姿包括：根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿；所述第一图像序列包括所述图像库中与第一参考帧图像相邻的连续多帧图像，所述第一参考帧图像包含于所述第二备选序列；在确定所述第一位姿成功定位所述相机的位置的情况下，确定所述第一位姿为所述目标位姿。
[0010]在该实现方式中，可以保证确定的目标位姿能够成功定位相机的位置。
[0011]在一个可选的实现方式中，所述根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿之后，所述方法还包括：在确定所述第一位姿未成功定位所述相机的位置的情况，根据第二图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第二位姿；所述第二图像序列包括所述图像库中与第二参考帧图像相邻的连续多帧图像，所述第二参考帧图像为所述第二备选图像序列中所述第一参考帧图像的后一帧图像或前一帧图像。
[0012]在该实现方式中，在第一位姿不能成功定位相机的位置，根据第二图像序列和第一图像定位该相机的位置，以便于得到能成功定位相机的位置的位姿。
[0013]在一个可选的实现方式中，所述根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿包括：从所述第一图像序列中各图像提取的特征中，确定与从所述第一图像提取的特征相匹配的F个特征，F为大于0的整数；根据所述F个特征、所述F个特征在点云地图中对应的空间坐标点以及所述相机的内参，确定所述第一位姿；所述点云地图为待定位场景的电子地图，所述待定位场景为所述相机采集所述第一图像时所处的场景。
[0014]在该实现方式中，确定从第一图像提取的特征在点云地图中对应的空间坐标点，并确定相机的位姿，定位精度高。
[0015]在一个可选的实现方式中，所述根据目标窗口调整第一备选图像序列中各帧图像的顺序，得到第二备选图像序列包括：在所述第一备选图像序列中的各帧图像按照与所述第一图像的匹配度从低到高的顺序排列的情况下，将所述第一备选图像序列中位于所述目标窗口的图像调整至所述第一备选图像序列最后位置；在所述第一备选图像序列中的各帧图像按照与所述第一图像的匹配度从高到低的顺序排列的情况下，将所述第一备选图像序列中位于所述目标窗口的图像调整至所述第一备选图像序列最前位置。
[0016]在该实现中，先通过计算视觉词向量的相似度来选出多个备选图像，再从该多个备选图像中获取与第一图像的特征匹配数量最多的M个图像，图像检索效率高。
[0017]在一个可选的实现方式中，所述从图像库中确定第一备选图像序列包括：
[0018]确定所述图像库中对应的视觉词向量与所述第一图像对应的视觉词向量相似度最高的多个备选图像；所述图像库中任一图像对应一个视觉词向量，所述图像库中的图像用于构建所述目标设备采集所述第一图像时所处的待定位场景的电子地图；
[0019]将所述多个备选图像分别与所述第一图像做特征匹配，得到各备选图像与所述第一图像相匹配的特征的数量；
[0020]获取所述多个备选图像中与所述第一图像的特征匹配数量最多的M个图像，得到所述第一备选图像序列。
[0021]采用这种方式可以从图像库中初步筛选出一些图像，再从这些图像出选择出对应的视觉词向量与该第一图像的视觉词向量相似度最高的多个备选图像；可以大幅度提高图像检索的效率。
document frequency)框架中，能够提高图像检索以及特征匹配的速度。
[0037]在一个可选的实现方式中，所述中间特征包括至少一个子特征；所述目标权重为所述中间特征包括的各子特征对应的权重参数之和；所述子特征对应的权重参数与特征距离负相关，所述特征距离为所述子特征与对应的聚类中心的汉明距离。
[0038]在该实现方式中，考虑了落在同一视觉单词当中的特征的差异性。
[0039]在一个可选的实现方式中，所述将所述多个备选图像分别与所述第一图像做特征匹配，得到各备选图像与所述第一图像相匹配的特征的数量包括：
[0040]根据词汇树将从所述第一图像提取的第三特征分类至叶子节点；所述词汇树为将从所述待定位场景采集的图像中提取的特征进行聚类得到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种视觉定位方法，其特征在于，包括：从图像库中确定第一备选图像序列；所述图像库用于构建电子地图，所述第一备选图像序列中的各帧图像按照与第一图像的匹配度顺序排列，所述第一图像为相机采集的图像；根据目标窗口调整所述第一备选图像序列中各帧图像的顺序，得到第二备选图像序列；所述目标窗口为从图像库中确定的包含目标帧图像的连续多帧图像，所述目标帧图像为所述图像库中与第二图像相匹配的图像，所述第二图像为所述相机在采集到第一图像之前所采集的图像；根据所述第二备选图像序列确定所述相机在采集所述第一图像时的目标位姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二备选图像序列确定所述相机在采集所述第一图像时的目标位姿包括：根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿；所述第一图像序列包括所述图像库中与第一参考帧图像相邻的连续多帧图像，所述第一参考帧图像包含于所述第二备选序列；在确定所述第一位姿成功定位所述相机的位置的情况下，确定所述第一位姿为所述目标位姿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿之后，所述方法还包括：在确定所述第一位姿未成功定位所述相机的位置的情况，根据第二图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第二位姿；所述第二图像序列包括所述图像库中与第二参考帧图像相邻的连续多帧图像，所述第二参考帧图像为所述第二备选图像序列中所述第一参考帧图像的后一帧图像或前一帧图像。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据第一图像序列和所述第一图像，确定所述相机的第一位姿包括：从所述第一图像序列中各图像提取的特征中，确定与从所述第一图像提取的特征相匹配的F个特征，F为大于0的整数；根据所述F个特征、所述F个特征在点云地图中对应的空间坐标点以及所述相机的内参，确定所述第一位姿；所述点云地图为待定位场景的电子地图，所述待定位场景为所述相机采集所述第一图像时所处的场景。5.一种视觉定位方法，其特征在于，包括：通过相机采集目标图像；向服务器发送目标信息，所述目标信息包括所述目标图像或从所述目标图像提取出的特征序列，以及所述相机的内参；接收位置信息，所述位置信息用于指示所述相机的位置和方向；所述位置信息为所述服务器根据第二备选图像序列确定的所述相机采集所述目标图像时的位置的信息；所述第二备选图像序列为所述服务器根据目标窗口调整第一备选图像序列中各帧图像的顺序得到的，所述目标窗口为从图像库中确定的包含目标帧图像的连续...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍虎军，章国锋，余海林，叶智超，盛崇山，
申请(专利权)人：浙江商汤科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。