一種建圖與定位方法技術

本公開實施例中提供了一種建圖與定位方法

【技術實現步驟摘要】
一種建圖與定位方法、裝置及上位機


[0001]本公開實施例涉及導航
，尤其涉及一種建圖與定位方法
、
裝置及上位機
。

技術介紹

[0002]目前，在導航系統應用中，載體運動狀態往往通過衛星導航系統與慣性導航系統得到
。
但是在遮擋區域，衛星導航系統會失效，慣性導航系統又具有誤差大
、
發散快等特點，而視覺傳感器具有穩定性好
、
不易發散等特點，因此可采用視覺傳感器修正遮擋環境下組合導航的結果，成為導航系統在遮擋環境下提高準確性與穩定性的技術方案
。
該技術方案中最為關鍵的就是視覺建圖與重定位，在建圖過程中，使用組合導航雙向后處理結果與相機采集到的圖像構建高精度的視覺點云地圖，從而在實際運行過程中進行匹配重定位得到載體的當前位置與姿態，進而提高導航精度，因此視覺建圖與定位方法至關重要
。
缺少了視覺定位，不僅會降低導航結果精度和可靠性，甚至可能引發不可挽回的嚴重后果，比如遮擋環境引發導航系統結果發散，導致導航定位功能失效
。
[0003]可見，亟需一種適應性和定位精準度高的建圖與定位方法
。

技術實現思路

[0004]有鑒于此，本公開實施例提供一種基于圖像特征和組合導航結果的建圖定位方法及裝置，至少部分解決現有技術中存在適應性和定位精度較差的問題
。
[0005]第一方面，本公開實施例提供了一種建圖與定位方法，包括：
[0006]步驟1，獲取安裝于同一目標載體的相機與組合導航在預設時段的測量數據；
[0007]步驟2，根據所述測量數據，對相機采集到的圖像進行特征提取并據此構建視覺點云地圖；
[0008]步驟3，根據構建的先驗點云地圖，對所述目標載體進行重定位
。
[0009]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述步驟2具體包括：
[0010]步驟
2.1
，根據所述
N1
時段內相機采集的圖像，計算圖像的特征并得到地圖點；
[0011]步驟
2.2
，基于地圖點與組合導航的定位結果，構建視覺點云地圖
。
[0012]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述計算圖像的特征并得到地圖點的步驟包括：
[0013]若所述相機為單目相機，則使單目相機運動預設距離進行單目初始化，前后幀進行匹配，計算出匹配后特征對應的地圖點；
[0014]若所述相機為雙目相機，則分別計算左右目相機圖像的特征，并進行匹配，得到左右目圖像的特征匹配結果，根據已知相機之間的距離計算出匹配后特征對應的地圖點；
[0015]若所述相機為深度相機，則根據深度相機的點云信息得到特征對應的地圖點
。
[0016]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述步驟
2.2
具體包括：
[0017]根據傳入的相機圖像提取圖像構造初始幀，提取圖像中的特征，并根據特征計算深度信息；
[0018]根據所述的初始幀進行視覺點云地圖初始化，若初始化成功，則使用后面的前后兩幀圖像的深度信息進行點云匹配，根據匹配結果構造視覺點云地圖中的地圖點
。
[0019]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述步驟3具體包括：
[0020]步驟
3.1
，根據當前相機采集到的圖像，計算圖像的特征并匹配得到候選關鍵幀；
[0021]步驟
3.2
，根據候選關鍵幀的地圖點與圖片特征進行二維三維匹配得到當前相機的位姿
。
[0022]根據本公開實施例的一種具體實現方式，當存在遮擋區域時，所述對所述目標載體進行重定位的步驟，包括：
[0023]遮擋區域使用組合導航雙向后處理的結果與相機采集到的遮擋區域圖像構建視覺點云地圖；
[0024]根據構建的先驗點云地圖，對所述目標載體進行重定位
。
[0025]第二方面，本公開實施例提供了一種建圖與定位裝置，包括：
[0026]測量模塊，用于獲取安裝于同一目標載體的相機與組合導航在預設時段的測量數據；
[0027]建圖模塊，用于根據所述測量數據，對相機采集到的圖像進行特征提取并據此構建視覺點云地圖；
[0028]重定位模塊，根據構建的先驗點云地圖，對所述目標載體進行重定位
。
[0029]第三方面，本公開實施例還提供了一種上位機，該上位機包括：
[0030]傳感器
I/O
接口
、
驅動及包含若干程序節點與消息話題且可任意訂閱發布的計算機程序，所述上位機能夠執行前述第一方面或第一方面的任一實現方式中的建圖與定位方法
。
[0031]本公開實施例中的建圖與定位方案，包括：步驟1，獲取安裝于同一目標載體的相機與組合導航在預設時段的測量數據；步驟2，根據所述測量數據，對相機采集到的圖像進行特征提取并據此構建視覺點云地圖；步驟3，根據構建的先驗點云地圖，對所述目標載體進行重定位
。
[0032]本公開實施例的有益效果為：通過本公開的方案，相機與組合導航在對應時段的測量數據來進行特征提取與地圖構建，根據構建的先驗點云地圖對目標載體進行重定位，基于圖像特征與組合導航結果進行建圖與定位，對不同區域進行定位，從而可以提高組合導航系統的可靠性，依托于視覺構建的先驗點云地圖進行重定位，提高組合導航系統的準確性
。
附圖說明
[0033]為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖
。
[0034]圖1為本公開實施例提供的一種建圖與定位方法的流程示意圖；
[0035]圖2為本公開實施例提供的一種建圖與定位方法的應用過程示意圖；
[0036]圖3為本公開實施例提供的一種建圖與定位裝置的結構示意圖；
[0037]圖4為本公開實施例提供的上位機的結構示意圖
。
具體實施方式
[0038]下面結合附圖對本公開實施例進行詳細描述
。
[0039]以下通過特定的具體實例說明本公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本公開的其他優點與功效
。
顯然，所描述的實施例僅僅是本公開一部分實施例，而不是全部的實施例
。
本公開還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本公開的精神下進行各種修飾或改變
。
需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合
。
基于本公開中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種建圖與定位方法，其特征在于，包括：步驟1，獲取安裝于同一目標載體的相機與組合導航在預設時段的測量數據；步驟2，根據所述測量數據，對相機采集到的圖像進行特征提取并據此構建視覺點云地圖；步驟3，根據構建的先驗點云地圖，對所述目標載體進行重定位
。2.
根據權利要求1所述的方法，其特征在于
,
所述步驟2具體包括：步驟
2.1
，根據所述
N1
時段內相機采集的圖像，計算圖像的特征并得到地圖點；步驟
2.2
，基于地圖點與組合導航的定位結果，構建視覺點云地圖
。3.
根據權利要求2所述的方法，其特征在于
,
所述計算圖像的特征并得到地圖點的步驟包括：若所述相機為單目相機，則使單目相機運動預設距離進行單目初始化，前后幀進行匹配，計算出匹配后特征對應的地圖點；若所述相機為雙目相機，則分別計算左右目相機圖像的特征，并進行匹配，得到左右目圖像的特征匹配結果，根據已知相機之間的距離計算出匹配后特征對應的地圖點；若所述相機為深度相機，則根據深度相機的點云信息得到特征對應的地圖點
。4.
根據權利要求3所述的方法，其特征在于
,
所述步驟
2.2
具體包括：根據傳入的相機圖像提取圖像構造初始幀，提取圖像中的特征，并根據特征計算深度信息；根據所述的初始幀進行視覺點云地...

【專利技術屬性】
技術研發人員：向為，汪思帆，楚翔超，鄭彬，
申請(專利權)人：湖南北云科技有限公司，
類型：發明
國別省市：