基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及SLAM构建技术领域，提供了一种基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法及系统，该方法包括：对图像流进行特征匹配和位姿估计；根据共视性条件选择图像流的关键帧，并将关键帧插入至关键帧窗口；根据关键帧进行高斯地图的优化；对高斯地图进行区域聚类和更新优化。本发明专利技术旨在解决现有SLAM系统在大规模动态场景中的计算复杂度高、实时性不足及渲染开销大的问题，核心技术包括：(1)采用平面与高密度特征点检测，实现对关键区域的精细化处理；(2)结合粗细粒度自适应聚类，减少数据冗余并优化资源管理。该技术可广泛应用于自动驾驶、机器人导航、增强现实及智慧城市等领域，为复杂环境下的自主导航、三维重建及高效渲染提供创新解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及slam构建，具体而言，涉及一种基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法及系统。

技术介绍

1、随着自动驾驶、机器人导航、增强现实(augmented real ity,ar)与虚拟现实(virtual real ity，vr)等领域的快速发展，三维场景重建与渲染技术在slam(simultaneous local ization and mapping，同时定位与地图构建)中扮演着至关重要的角色。slam系统通过实时构建环境的三维地图，帮助设备或机器人在动态环境中进行精确定位与导航。slam系统通常依赖于多种场景表示方法，如三维点云、体素网格、网格表示等。

2、对于基于3d高斯溅射的slam系统而言，3d高斯溅射利用高斯分布来替代先前的几何网格和神经辐射场，在降低计算复杂度的同时提升了渲染效率。尽管该方法在渲染精度和效率方面表现出色，但是随着场景复杂度的增加，现有3d高斯溅射框架在处理大规模、无结构的点云时仍面临计算开销大的问题，特别是在实时渲染和精度要求较高的应用场景中，系统性能和计算效率之间的平衡仍存在挑战。...

【技术保护点】

1.基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法，其特征在于，对高斯地图进行区域聚类和更新优化的具体方法包括：

3.如权利要求2所述的基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法，其特征在于，所述轻量SLAM构建方法还包括通过分析点云的几何特征，将点云划分为关键区域与非关键区域，针对不同区域通过相应的聚类方法进行聚类优化。

4.如权利要求3所述的基于3D高斯溅射和自适应聚类的轻量SLAM构建方法，其特征在于，所述轻量SLAM构建方法...

【技术特征摘要】

1.基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法，其特征在于，对高斯地图进行区域聚类和更新优化的具体方法包括：

3.如权利要求2所述的基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法，其特征在于，所述轻量slam构建方法还包括通过分析点云的几何特征，将点云划分为关键区域与非关键区域，针对不同区域通过相应的聚类方法进行聚类优化。

4.如权利要求3所述的基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法，其特征在于，所述轻量slam构建方法还包括将每个聚类的颜色中心点定义为对应聚类内所有点颜色的平均值。

5.如权利要求4所述的基于3d高斯溅射和自适应聚类的轻量slam构建方法，其特征在于，根据共视性条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔宇，刘蝠和，叶苏炜，周燕，刘建圻，郑蓝翔，易长安，周月霞，雷浩天，张锦坪，
申请(专利权)人：佛山大学，
类型：发明
国别省市：