同步定位与建图初始化方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种同步定位与建图初始化方法、装置及存储介质，该方法对获取的预设数量的连续的帧图像进行去除旋转影响的操作，进而，利用预先构建的自适应大小的滑动窗口，在上述操作后的预设数量的连续的帧图像中筛选出初始关键帧，从而，利用该初始关键帧进行初始化。其中，本申请实施例基于从一定数量连续的帧图像中筛选出的初始关键帧来进行同步定位与建图初始化，减少了初始化的时间，而且，本申请实施例在去除旋转影响后筛选窗口内的初始关键帧，保证窗口中的帧之间有足够共视的前提下拥有足够的视差进行同步定位与建图初始化，同时减少旋转对初始化的影响，提高了同步定位与建图初始化精度，实现了较准确的相机空间位置求解。间位置求解。间位置求解。

【技术实现步骤摘要】
同步定位与建图初始化方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及图像处理
，尤其涉及一种同步定位与建图初始化方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]随着计算机视觉技术的发展，同步定位与建图技术被广泛应用于如增强现实、虚拟现实、自动驾驶以及机器人或者无人机的定位导航等领域。
[0003]同步定位与建图中关键的问题包括传感器依据环境信息准确的估计自身状态。而同步定位与建图系统中尤为关键的一步即是进行同步定位与建图系统初始化。对于视觉同步定位与建图来说，初始化工作即是利用环境信息建立相机初始位姿，为之后的定位系统提供初步空间信息。
[0004]然而，现有同步定位与建图初始化大多使用一定数量连续的帧图像来初始化，初始化时间较长，而且由于连续的帧图像之间的像素距离差有可能较小，导致初始化精度较低(同步定位与建图初始化要求帧图像之间拥有足够的视差)。因此，如何减少同步定位与建图初始化时间且提高初始化精度成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种同步定位与建图初始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步定位与建图初始化方法，其特征在于，包括：获取预设数量的连续的帧图像，对所述预设数量的连续的帧图像进行预处理，所述预处理包括去除旋转影响的操作；利用预先构建的自适应大小的滑动窗口，在去除旋转影响的所述预设数量的连续的帧图像中筛选出初始关键帧，所述初始关键帧包括多个关键帧；基于所述多个关键帧，进行同步定位与建图初始化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个关键帧，进行同步定位与建图初始化，包括：确定所述多个关键帧中的第一关键帧和最后一关键帧的相对位姿；根据所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿，获得所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点；根据所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿，以及所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点，确定所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿；根据所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，建立初始地图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿，以及所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点，确定所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，包括：确定所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点，在所述第一关键帧和所述最后一关键帧进行投影得到的位置；根据所述投影得到的位置，确定第一重投影误差；基于所述第一重投影误差和所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点，确定所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一重投影误差是去除旋转影响后的重投影误差。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，建立初始地图之前，还包括：根据所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点，确定第二重投影误差；根据所述第二重投影误差进行全局优化，获得优化后的所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿；所述根据所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，建立初始地图，包括：根据优化后的所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，建立所述初始地图。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二重投影误差进行全局优化，获得优化后的所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿，包括：判断所述第二重投影误差是否达到预设误差阈值；
若所述第二重投影误差未达到所述预设误差阈值，则调整所述滑动窗口的大小，并将调整后的滑动窗口作为新的滑动窗口，利用所述新的滑动窗口，重新执行所述在去除旋转影响的所述预设数量的连续的帧图像中筛选出初始关键帧的步骤，以使所述第二重投影误差达到所述预设误差阈值，获得优化后的所述多个关键帧中各个关键帧的三维空间点和所述多个关键帧中各个关键帧的相对位姿。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用预先构建的自适应大小的滑动窗口，在去除旋转影响的所述预设数量的连续的帧图像中筛选出初始关键帧，包括：利用去除旋转影响的像素距离差筛选出所述滑动窗口内的所述初始关键帧。8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述初始关键帧中的第一关键帧和最后一关键帧的相对位姿，包括：对所述第一关键帧和所述最后一关键帧进行二维关键点提取，获得所述第一关键帧的一个二维关键点，以及所述最后一关键帧的一个二维关键点；利用所述第一关键帧的一个二维关键点，以及所述最后一关键帧的一个二维关键点，确定所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一关键帧的一个二维关键点，以及所述最后一关键帧的一个二维关键点，确定所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿，包括：利用所述第一关键帧的一个二维关键点，以及所述最后一关键帧的一个二维关键点，确定所述第一关键帧和所述最后一关键帧对应的本质矩阵；根据所述本质矩阵，获得旋转矩阵R和平移矩阵T；根据所述旋转矩阵R和平移矩阵T，确定所述第一关键帧和所述最后一关键帧的相对位姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：温佳伟，郭亨凯，
申请(专利权)人：北京字跳网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：