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(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CN113628279A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110861457.1(22)申请日2021.07.29(71)申请人成都易瞳科技有限公司地址610000四川省成都市高新区益州大道1858号天府软件园G5-1506(72)发明人胡丽玉胡自航胡志发(74)专利代理机构成都弘毅天承知识产权代理有限公司51230代理人张超(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)G06T3/00(2006.01)G06K9/62(2006.01)G06K9/00(2006.01)G06F17/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种全景视觉SLAM建图方法(57)摘要本发明公开了一种全景视觉SLAM建图方法,目的是提高视觉SLAM建图的精度和效率,涉及全景视觉图像技术领域,包括以下步骤:全景摄像机标定,将全景图和空间转化为理想球面成像模型;通过cube表达将全景平面画面投影成六面体平面图像,将六面体平面图像转化为理想球面成像模型,进行特征点匹配;通过运动姿态估计,对全景图像序列进行姿态矫正;对全景图像序列进行图像特征点跟踪,当特征点跟踪失效或图像满足其他关键帧选取条件时,更新最终关键帧并进行关键帧特征匹配;通过对相机位移进行估计和对空间特征点进行定位实现局部建图;进行回环检测,实现全局建图优化,实现了高精度高效率的全景视觉SLAM方法。CN113628279ACN113628279A权利要求书1/2页1.一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:全景摄像机标定,将全景图和空间转化为理想球面成像模型;步骤S2:通过cube表达将全景平面画面投影成六面体平面图像,将六面体平面图像转化为理想球面成像模型,进行特征点匹配;步骤S3:通过3D‑2D图像姿态估计实现运动姿态估计,对全景图像序列进行姿态矫正;步骤S4:对全景图像序列进行图像特征点跟踪,当特征点跟踪失效或图像满足其他关键帧选取条件时,更新最终关键帧并进行关键帧特征匹配,关键帧的作用为标识当前帧的姿态信息;步骤S5:通过对相机位移进行估计和对空间特征点进行定位实现局部建图;步骤S6:进行回环检测,实现全局建图优化。2.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述将全景图像转化为理想球面成像模型的方法为,将所述全景图上的所有点P(x,y)转化为理想球面上的点P'(lon,lat):所述将空间转化到理想球面成像模型的方法为,将空间中的所有点转化为理想球面上的点p'(lon,lat):其中,width为图像宽度,height为图像高度,fθ,cθ由摄像机固有参数标定。3.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,所述步骤S2中,将所述六面体平面图像转化为理想球面成像模型的方法为,将六面体平面图像上的所有点P1(x1,y1)转换为理想球面上的点P1'(lon,lat):2CN113628279A权利要求书2/2页其中,width为图像宽度,height为图像高度。4.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述运动姿态估计的方法为:所述理想球面上的点P’(lon0,lat0)经过图像转动得到P’(lon1,lat1),将旋转后的点P’(lon1,lat1)与P’(lon0,lat0)进行图像特征点跟踪或特征点匹配,采用最小二乘法或梯度下降法或牛顿法得到转动矩阵R1。5.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述对相机位移进行估计和对空间特征点进行定位的方法采用三角定位法。6.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法,其特征在于,所述步骤S6中,所述回环检测的方法为,将一个关键帧作为当前关键帧与前一个关键帧进行匹配,匹配方法为:两个关键帧之间的多个帧为间隔帧,依次计算每个间隔帧距离前一帧的位移求和得到两个关键帧经过多个间隔帧之间的累计位移Tn,计算直接匹配两个关键帧得到的位移Tm,Tn和Tm的差值代表误差。3CN113628279A说明书1/5页一种全景视觉SLAM建图方法技术领域[0001]本发明涉及全景视觉图像技术领域,具体涉及一种全景视觉SLAM建图方法。背景技术[0002]全景视频是一种新兴的数据形态,特别是全景720°随着监控安防以及VR行业的发展,各个行业的全景数据量也急剧增长。同时定位与地图构建SLAM是目前视觉空间感知领域一个重要的技术实现方式,通过对视觉的原始数据采集,可以通过图像数据特征处理提取获得画面内容深度信息并通过定位和地图构建实现机器人自主导航环境感知的目的。[0