一种视觉定位方法、视觉定位系统及电子设备技术方案

本申请实施例公开了一种视觉定位方法、视觉定位系统及电子设备，适用于视觉定位技术领域，该方法包括：获取待定位设备所处位置点的查询图像和设备点云数据。根据查询图像和设备点云数据，确定出待定位设备所处的目标范围。基于查询图像对目标范围关联的样本图像进行图像匹配，确定出与查询图像匹配的目标图像，并基于目标图像确定出待定位设备的位置信息。本申请实施例可以提高视觉定位在相似场景下的定位精度。的定位精度。的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉定位方法、视觉定位系统及电子设备


[0001]本申请涉及视觉定位领域，尤其涉及一种视觉定位方法、视觉定位系统及电子设备。

技术介绍

[0002]视觉定位是一种利用图像来实现定位的技术，具有成本低和定位精度高等优点，广泛应用于各种室内或室外的定位场景。
[0003]实际应用中发现，在一些具有相似或重复物体的场景(以下简称为相似场景)中，视觉定位的定位精度会出现明显下降，甚至可能出现无法定位的情况。例如，在一些包含相同外观门窗的场景、包含重复结构的房间场景以及包含大量相同柱体的地下停车场场景中，视觉定位都可能会出现定位精度下降甚至无法定位的情况。
[0004]因此，如何提高视觉定位在相似场景下的定位精度，是实际应用中所需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供了视觉定位方法、视觉定位系统及电子设备，可以提高视觉定位在相似场景下的定位精度。
[0006]本申请实施例的第一方面提供了一种视觉定位方法，应用于视觉定位设备，方法包括：
[0007]先获取待定位设备所处位置点的查询图像，以及待定位设备的设备点云数据，设备点云数据内包含待定位设备所处位置点的三维点云数据。再根据查询图像和设备点云数据，确定出待定位设备所处的目标范围。最后基于查询图像对目标范围关联的样本图像进行图像匹配，确定出与查询图像匹配的目标图像，并基于目标图像关联的位置信息确定出待定位设备的位置信息。
[0008]在本申请实施例中，考虑到相似场景内可能会有大量相似的样本图像，因此首先进行粗匹配，利用待定位设备提供的设备点云数据，对待定位设备可能的位置范围进行筛选，确定出待定位设备所处的目标范围。由于设备点云数据相对查询图像而言，一方面视野更大，另一方面还包含周围环境内大量空间点的深度信息。因此基于设备点云数据可以获得待定位设备周围更为丰富的空间信息，可以更好的区分出相似的物体。在此基础上，可以准确确定出待定位设备在实际所处的位置范围。最后根据查询图像，在待定位设备所处位置范围内进行样本图像的精确匹配，可以实现对待定位设备在相似场景中的精确定位，从而提高在相似场景中的定位精度。
[0009]作为本申请的一个可选实施例，在确定出与查询图像匹配的目标图像之后，还可以根据查询图像和模板图像，确定出待定位设备的位姿信息。
[0010]在本申请实施例中，可以根据实际需求来选择是否解析待定位设备的位姿信息。
[0011]作为本申请的一个可选实施例，视觉定位设备中设置有特征地图。特征地图内包
含有空间区域内的多个位置点，以及各个位置点分别关联的样本图像，还包含各个位置点分别关联的三维点云数据。
[0012]在第一方面的第一种可能的实现方式中，根据查询图像和设备点云数据，确定出待定位设备所处的目标范围，包括：
[0013]先确定出与查询图像匹配的若干个相匹配的位置范围，再基于设备点云数据对各个位置范围的三维点云数据进行点云匹配，确定出与设备点云数据匹配的目标范围。
[0014]在本申请实施例中，首先进行粗匹配，确定出待定位设备可能所处的一个或多个位置范围，从而实现对待定位设备的粗定位。再利用待定位设备提供的设备点云数据，对这些可能的位置范围进行二次筛选。由于设备点云数据可以获得待定位设备周围更为丰富的空间信息，可以更好的区分出相似的物体。因此在此基础上进行位置范围的筛选，可以准确确定出待定位设备在实际所处的目标范围。
[0015]作为本申请的一个实施例，每个位置范围内，均包含一个或多个位置点。
[0016]在第一方面的第二种可能的实现方式中，确定出与查询图像匹配的若干个相匹配的位置范围，包括：
[0017]先从预设的样本图像中查找出与查询图像相似的若干张相似图像，再对查找出的所有相似图像进行图像聚类，得到若干种聚类结果，并确定出每种聚类结果分别对应的位置范围。
[0018]本申请实施例提供了一种基于图像聚类来进行位置范围划分的方案，此时确定出的位置范围的大小和形状等，均是由实际相似图像的情况决定的，即是对实际图像查找情况的自适应位置范围划分。因此本申请实施例对可能的位置范围具有更强的自适应能力，对位置范围的划分更为精准灵活，不容易遗漏可能的位置点，从而使得本申请实施例的定位准确度更高。
[0019]在第一方面的第三种可能的实现方式中，从预设的样本图像中查找出与查询图像相似的若干张相似图像，包括：
[0020]基于查询图像对预设的样本图像进行图像检索，得到若干张相似图像。
[0021]通过图像检索的方式进行相似图像的查找，可以提升对相似图像的查找效率。其中，可以将图像检索结果中匹配度最高的前N张样本图像作为相似图像。
[0022]在第一方面的第四种可能的实现方式中，获取待定位设备的设备点云数据，包括：
[0023]接收待定位设备发送的设备点云数据。或者，
[0024]接收待定位设备发送的视频数据和惯性测量单元数据，并对视频数据和惯性测量单元数据进行处理，得到设备点云数据。
[0025]在本申请实施例中，设备点云数据可以是由待定位设备主动解析出来并发送给视觉定位设备，也可以是由待定位设备采集相关的视频数据和惯性测量单元数据后上传，再由视觉定位设备对视频数据和惯性测量单元数据进行处理，得到设备点云数据。因此可以适应于各种应用场景下的实际需求。
[0026]在第一方面的第五种可能的实现方式中，获取待定位设备所处位置点的查询图像。获取待定位设备的设备点云数据，包括：
[0027]接收待定位设备发送的视频数据和惯性测量单元数据，并对视频数据和惯性测量单元数据进行处理，得到设备点云数据。
[0028]提取视频数据中最新的图像帧作为查询图像。
[0029]在本申请实施例中，可以将视频数据中最新的图像帧作为查询图像，此时对于用户而言，在已有视频数据的情况下，可以减少采集查询图像的工作量，从而提高定位效率。
[0030]在第一方面的第六种可能的实现方式中，设备点云数据内包含：由待定位设备在最近预设时长内采集的三维点云数据。
[0031]在本申请实施例中，可以通过采集时间的方式来设定所采集的设备点云数据实际包含的内容。
[0032]本申请实施例的第二方面提供了一种视觉定位系统，包括：上述第一方面任一项的方法中的视觉定位设备和待定位设备。
[0033]在获取待定位设备所处位置点的查询图像。获取待定位设备的设备点云数据之前，还包括：
[0034]待定位设备获取自身所处位置点的查询图像，以及在最近预设时长内采集的三维点云数据，并将在最近预设时长内采集的三维点云数据作为设备点云数据。
[0035]待定位设备将查询图像和设备点云数据发送至视觉定位设备。
[0036]获取待定位设备所处位置点的查询图像。获取待定位设备的设备点云数据，包括：
[0037]视觉定位设备接收查询图像和设备点云数据。
[0038]本申请实本文档来自技高网...

【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，应用于视觉定位设备，所述方法包括：获取待定位设备所处位置点的查询图像；获取所述待定位设备的设备点云数据，所述设备点云数据内包含所述待定位设备所处位置点的三维点云数据；根据所述查询图像和所述设备点云数据，确定出所述待定位设备所处的目标范围；基于所述查询图像对所述目标范围关联的样本图像进行图像匹配，确定出与所述查询图像匹配的目标图像，并基于所述目标图像关联的位置信息确定出所述待定位设备的位置信息。2.根据权利要求1所述的视觉定位方法，其特征在于，所述根据所述查询图像和所述设备点云数据，确定出所述待定位设备所处的目标范围，包括：确定出与所述查询图像匹配的若干个相匹配的位置范围；基于所述设备点云数据对各个所述位置范围的三维点云数据进行点云匹配，确定出与所述设备点云数据匹配的所述目标范围。3.根据权利要求2所述的视觉定位方法，其特征在于，所述确定出与所述查询图像匹配的若干个相匹配的位置范围，包括：从预设的样本图像中查找出与所述查询图像相似的若干张相似图像；对查找出的所有所述相似图像进行图像聚类，得到若干种聚类结果，并确定出每种所述聚类结果分别对应的所述位置范围。4.根据权利要求3所述的视觉定位方法，其特征在于，所述从预设的样本图像中查找出与所述查询图像相似的若干张相似图像，包括：基于所述查询图像对所述预设的样本图像进行图像检索，得到若干张所述相似图像。5.根据权利要求1至4任一所述的视觉定位方法，其特征在于，所述获取所述待定位设备的设备点云数据，包括：接收所述待定位设备发送的所述设备点云数据；或者，接收所述待定位设备发送的视频数据和惯性测量单元数据，并对所述视频数据和所述惯性测量单元数据进行处理，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅超，陈敬濠，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：