[发明专利]位姿估计方法和装置

说明书

本申请公开了位姿估计方法和装置。上述方法的一具体实施方式包括：从深度传感器处获取深度图像视频；从各帧深度图像中选取第一深度图像和第二深度图像，其中，第一深度图像和第二深度图像中共有至少一个指示同一物体的像素点；确定第一深度图像中的第一像素点集合以及第二深度图像中的第二像素点集合，其中，第一像素点集合中的各像素点与第二像素点集合中的各像素点一一对应，且对应的两个像素点指示同一物体；对于第一像素点集合中的任一像素点，基于该像素点在第一深度图像中的第一二维坐标及对应像素点在第二深度图像中的第一深度值，确定位姿变换参数。该实施方式降低了对计算资源的消耗，提高了计算效率，保证了位姿估计的实时性。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，具体涉及位姿估计领域，尤其涉及一种位姿估计方法和装置。

背景技术

近年来随着传感器、处理器等硬件的快速更新换代和定位、重建、学习等先进算法涌现，推动了无人机和机器人等相关行业的快速发展，这些行业相关的核心技术主要包括：位姿估计、三维重建、路径规划、机器学习等。位姿估计尤其是视觉位姿估计涉及到图像处理、计算机视觉、惯性导航、数理统计、最优化等多个学科的知识，是许多新兴产业和行业的基础技术，在人们当前及今后的生产和生活中将发挥重要作用。

现有的位姿估计方法，通常需要提取图像的特征点，并建立描述子，因此具有消耗大量计算资源的特点，位姿估计的实时性较差。

发明内容

本申请的目的在于提出一种位姿估计方法和装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种位姿估计方法，从深度传感器处获取深度图像视频；从所述深度图像视频的各帧深度图像中选取第一深度图像和第二深度图像，其中，所述第一深度图像和所述第二深度图像中共有至少一个指示同一物体的像素点；确定所述第一深度图像中的第一像素点集合以及所述第二深度图像中的第二像素点集合，其中，所述第一像素点集合中的各像素点与所述第二像素点集合中的各像素点一一对应，且对应的两个像素点指示同一物体；对于所述第一像素点集合中的任一像素点，基于该像素点在所述第一深度图像中的第一二维坐标及与该像素点对应的对应像素点在所述第二深度图像中的第一深度值，确定所述深度传感器的位姿变换参数。

在一些实施例中，在所述从所述各帧深度图像中选取第一深度图像和第二深度图像之前，所述方法还包括：对于每帧深度图像，删除该帧深度图像中符合预设条件的像素点；对删除后的深度图像进行平滑处理。

在一些实施例中，所述删除该帧深度图像中符合预设条件的像素点，包括：检测每个像素点的深度值；将深度值大于第一预设值，且深度值小于第二预设值的像素点删除。

在一些实施例中，所述删除该帧深度图像中符合预设条件的像素点，包括：确定该帧深度图像在水平方向的第一偏导数和在竖直方向上的第二偏导数；根据所述第一偏导数和所述第二偏导数，确定该帧深度图像中的几何边缘像素点；将所述几何边缘像素点删除。

在一些实施例中，所述删除该帧深度图像中符合预设条件的像素点，包括：确定该帧深度图像中深度值不存在的失效像素点；将所述失效像素点以及与所述失效像素点相邻的像素点删除。

在一些实施例中，所述基于该像素点在所述第一深度图像中的第一二维坐标及与该像素点对应的对应像素点在所述第二深度图像中的第一深度值，确定所述深度传感器的位姿变换参数，包括：将该像素点在所述第一深度图像中的第一二维坐标映射为所述第一深度图像所属坐标系的第一三维空间坐标；将所述第一三维空间坐标变换到所述第二深度图像所属坐标系，得到第二三维空间坐标；将所述第二三维空间坐标映射到所述第二深度图像中，得到第二二维坐标；确定所述第二二维坐标在所述第二深度图像中的第二深度值；基于所述第一深度值以及所述第二深度值，确定所述深度传感器的位姿变换参数。