一种单目相机成像半稠密建图方法、存储介质及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113902859A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111100803.0(22)申请日2021.09.18(71)申请人信通院车联网创新中心（成都）有限公司地址610000四川省成都市龙泉驿区龙泉街道龙工南路1033号2栋-1-3层2号(72)发明人陈星筑王龙翔毛祺琦周卯(74)专利代理机构深圳市神州联合知识产权代理事务所(普通合伙)44324代理人王志强(51)Int.Cl.G06T17/05(2011.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种单目相机成像半稠密建图方法、存储介质及装置(57)摘要本发明公开了一种单目相机成像半稠密建图方法，该方法为：S1：筛选关键帧：从单目相机的成像中逐步筛选出关键帧，得到关键帧集合；S2：信息处理：处理关键帧集合中的图像信息，得到像素逆深度相关信息；S3：半稠密建图：结合逆深度分布的相关信息与关键帧集合，处理得到半稠密的点云地图。相比于现有技术，在本发明当中提供的单目相机成像半稠密建图方法以单目相机为前端图像采集器，对采集到的图像以设定手段筛选出关键帧后，依据关键帧集合中的图像的像素逆深度相关信息半稠密建图，相比传统视觉SLAM系统中常见的稠密建图，可方便取得更快、更高效、更轻量化的建图效果。CN113902859ACN113902859A权利要求书1/2页1.一种单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，该方法为：S1：筛选关键帧：从单目相机的成像中逐步筛选出关键帧，得到关键帧集合；S2：信息处理：处理关键帧集合中的图像信息，得到像素逆深度信息；S3：半稠密建图：结合逆深度分布的相关信息与关键帧集合，处理得到半稠密的点云地图。2.如权利要求1所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S1具体为：设置单帧图像中被检测到的特征点数目、相邻关键帧地图点的共视比例范围以及关键帧总数目为约束条件，从单目相机的成像中逐步筛选出关键帧，得到关键帧集合。3.如权利要求2所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S2具体为：S21：设置像素梯度阈值：并计算每一关键帧中每一像素点的像素梯度；S22：按序将像素点与像素梯度阈值比较，如存在某一像素点的像素梯度大于像素梯度阈值，则跳转S23；S23：标记该像素点为目标像素点，标记包含该目标像素点的关键帧为目标关键帧；S24：围绕目标关键帧设置搜索范围，标记进入搜索范围的其他关键帧为匹配关键帧；S25：在匹配关键帧内为目标像素点搜索其对应的匹配点，由搜索到的匹配点为目标像素点作出对应匹配的逆深度估计；S26：按序校验先后两个估计的相容性，如通过校验，则将两个估计融合为一个估计；如不通过校验，则舍弃后一个估计；S27：循环S25‑S26，直至得到该目标像素点的逆深度估计信息；S28：返回S22直至得到所有目标像素点的逆深度信息。4.如权利要求3所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S24具体为：确定环境中逆深度的期望值范围，设置该期望值范围为搜索范围；同时对每一目标关键帧，将与其具有共视关系的其他关键帧设置为搜索对象。5.如权利要求3所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S25具体为：S251：由相机内参和已匹配的点对计算得出目标关键帧与匹配关键帧的基础矩阵；S252：由基础矩阵确定极线；S253：沿极线从亮度值、梯度模与方向上搜索与目标像素点具有匹配关系的像素点为匹配点；S254：由搜索到的匹配点为目标像素点作出对应匹配的逆深度估计。6.如权利要求5所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S26具体为：S261：设置相容性阈值；S262：计算先后两个逆深度估计的相容性参数；S263：由上述两个逆深度估计的相容性参数以及相容性阈值，校验两个估计的相容性，如通过校验，则将融合两个逆深度估计融合成为一个估计，否则舍弃后一个估计。7.如权利要求1所述的单目相机成像半稠密建图方法，其特征在于，所述S3具体为：S31：由像素逆深度信息形成半稠密深度图；S32：结合半稠密深度图与关键帧集合，生成半稠密点云地图。8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1‑7中任一项所述方法的步骤。2CN113902859A权利要求书2/2页9.一种装置，其特征在于，该装置包括有：单目相机：用于摄录单目图像；移动装置：用于搭载单目相机，在指定环境中移动；存储器，其上存储有计算机程序；以及处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1‑8中任一项所述方法的步骤。3CN113902859A说明书1/6页一种单目相机成像半稠密建图方法、存储介质及装置技术领域[0001]本发明