参数初始化的方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种参数初始化的方法、装置、电子设备及存储介质，其中，在参数初始化的方法中，首先获取K个图像帧以及获取K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,IMU数据包括加速度和角速度。然后利用IMU数据，计算得到每两个图像帧之间的IMU预积分。对图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到图像帧的位姿。再利用IMU预积分，对图像帧进行纯惯性最大后验估计，得到惯性参数。最后基于图像帧的位姿，对惯性参数进行视觉惯性联合初始化，得到优化后的惯性参数。由此可知，通过计算各个图像帧的预积分，并利用预积分通过联合估计的方式，同时估计偏移值、重力方向、尺度等参数，可以实现快速初始化。速初始化。速初始化。

【技术实现步骤摘要】
参数初始化的方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及数据处理
，尤其涉及一种参数初始化的方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]相机和IMU(Inertial MeasurementUnit，惯性传感器)具有互补的特性，因而被组合起来广泛应用于导航和三维重建等领域。相机的视觉传感器可以抑制惯性传感器的漂移问题，惯性传感器可以弥补纹理少、光照不充足环境等情况下视觉传感器容易失效的问题。其中，视觉惯性初始化是基于优化的SLAM(simultaneous localization andmapping，同步定位与建图)系统中必不可少的环节，视觉惯性初始化过程确定了待估计变量的初始值和系统运行所需的参数。
[0003]在现有技术中，做视觉惯性初始化时，大多是逐步分别估计偏移值、重力方向、尺度等参数，无法快速实现视觉惯性初始化。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种参数初始化的方法、装置、电子设备及存储介质，通过视觉惯性联合估计的方式，同时估计偏移值、重力方向、尺度等参数，可以实现快速初始化，以解决现有技术中做视觉惯性初始化时，大多是逐步分别估计偏移值、重力方向、尺度等参数，无法快速实现视觉惯性初始化的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请第一方面公开了一种参数初始化的方法，包括：
[0007]获取K个图像帧以及获取所述K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,所述IMU数据包括加速度和角速度；
[0008]利用所述IMU数据，计算得到每两个所述图像帧之间的IMU预积分；
[0009]对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿；
[0010]利用所述IMU预积分，对所述图像帧进行纯惯性最大后验估计，得到惯性参数；
[0011]基于所述图像帧的位姿，对所述惯性参数进行视觉惯性联合初始化，得到优化后的惯性参数。
[0012]可选的，上述的方法所述获取K个图像帧以及所述K个图像帧的IMU数据，包括:
[0013]通过视觉传感器获取所述K个图像帧；
[0014]通过惯性传感器获取所述K个图像帧的IMU数据。
[0015]可选的，上述的方法，所述对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿，包括：
[0016]对所述图像帧进行三角化处理，得到所述图像帧对应的地图点；
[0017]根据所述图像帧对应的地图点，对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿。
[0018]可选的，上述的方法，所述获取所述K个图像帧的IMU数据之后，还包括：
[0019]对所述K个图像帧的IMU数据进行数据预处理。
[0020]本申请第二方面公开了一种参数初始化的装置，包括：
[0021]获取单元，用于获取K个图像帧以及获取所述K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,所述IMU数据包括加速度和角速度；
[0022]计算单元，用于利用所述IMU数据，计算得到每两个所述图像帧之间的IMU预积分；
[0023]第一估计单元，用于对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿；
[0024]第二估计单元，用于利用所述IMU预积分，对所述图像帧进行纯惯性最大后验估计，得到惯性参数；
[0025]初始化单元，用于基于所述图像帧的位姿，对所述惯性参数进行视觉惯性联合初始化，得到优化后的惯性参数。
[0026]可选的，上述的装置，所述获取单元，包括:
[0027]第一获取子单元，用于通过视觉传感器获取所述K个图像帧；
[0028]第二获取子单元，用于通过惯性传感器获取所述K个图像帧的IMU数据。
[0029]可选的，上述的装置，所述第一估计单元，包括：
[0030]处理子单元，用于对所述图像帧进行三角化处理，得到所述图像帧对应的地图点；
[0031]估计子单元，用于根据所述图像帧对应的地图点，对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿。
[0032]可选的，上述的装置，还包括：
[0033]预处理单元，用于对所述K个图像帧的IMU数据进行数据预处理。
[0034]本申请第三方面公开了一种电子设备，包括：
[0035]一个或多个处理器；
[0036]存储装置，其上存储有一个或多个程序；
[0037]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任意一项所述的方法。
[0038]本申请第四方面公开了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任意一项所述的方法。
[0039]从上述技术方案可以看出，本申请提供的一种参数初始化的方法中，首先获取K个图像帧以及获取K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,IMU数据包括加速度和角速度。然后利用IMU数据，计算得到每两个图像帧之间的IMU预积分。对图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到图像帧的位姿。再利用IMU预积分，对图像帧进行纯惯性最大后验估计，得到惯性参数。最后基于图像帧的位姿，对惯性参数进行视觉惯性联合初始化，得到优化后的惯性参数。由此可知，利用本申请的方法，通过计算各个图像帧的预积分，并利用预积分通过视觉惯性联合估计的方式，同时估计偏移值、重力方向、尺度等参数，可以实现快速初始化。解决了现有技术中做视觉惯性初始化时，大多是逐步分别估计偏移值、重力方向、尺度等参数，无法快速实现视觉惯性初始化的问题。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0041]图1为本申请实施例公开的一种参数初始化的方法的流程图；
[0042]图2为本申请另一实施例公开的一种参数初始化的装置的示意图；
[0043]图3为本申请另一实施例公开的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种参数初始化的方法，其特征在于，包括：获取K个图像帧以及获取所述K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,所述IMU数据包括加速度和角速度；利用所述IMU数据，计算得到每两个所述图像帧之间的IMU预积分；对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿；利用所述IMU预积分，对所述图像帧进行纯惯性最大后验估计，得到惯性参数；基于所述图像帧的位姿，对所述惯性参数进行视觉惯性联合初始化，得到优化后的惯性参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取K个图像帧以及所述K个图像帧的IMU数据，包括:通过视觉传感器获取所述K个图像帧；通过惯性传感器获取所述K个图像帧的IMU数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿，包括：对所述图像帧进行三角化处理，得到所述图像帧对应的地图点；根据所述图像帧对应的地图点，对所述图像帧进行纯视觉最大后验估计，得到所述图像帧的位姿。4.根据权利要求1或权利要求2中任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述K个图像帧的IMU数据之后，还包括：对所述K个图像帧的IMU数据进行数据预处理。5.一种参数初始化的装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取K个图像帧以及获取所述K个图像帧的IMU数据；其中，K为预设的正整数,所述IMU数据包括加速度和角速度；计算单元，用于利用所述IMU数据，计算得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪臣，李骊，
申请(专利权)人：北京华捷艾米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：