[发明专利]基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法

权利要求书

1.基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：利用RGB-D模式下ORB-SLAM系统构建稀疏点云地图，利用单目相机识别二维码获得定位信息，建立稀疏点云地图坐标系与世界坐标系之间的联系。

2.根据权利要求1所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：深度相机采用Kinect 1.0，单目相机采用罗技C920，利用张正友标定法对其进行畸变参数及内参的标定，通过二维码定位信息，标定机器人在世界坐标系中的位姿。

3.根据权利要求2所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：二维码选用的尺寸为ARToolKit Plus Library提供的二维码，大小尺寸为150mm*150mm，识别范围为10cm-430cm，二维码ID绑定了该二维码在世界坐标系下的位姿。

4.根据权利要求3所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：通过人工示教的方法标定二维码在世界坐标系下坐标，从而间接建立稀疏点云坐标系与世界坐标系之间的联系，机器人在构建稀疏点云地图时，同时定位并跟踪自身位姿，最终获得机器人在世界坐标系下的位姿。

5.根据权利要求4所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：在相机位姿跟踪的过程中，采用了匀速模型跟踪、关键帧模型跟踪、局部地图跟踪三种模式的跟踪，确保能够成功跟踪位姿，提高鲁棒性。

6.根据权利要求5所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：在构建地图时为保证地图尺度的统一性，选择3D-2D的模型，采用EPnP算法进行相机位姿的求解。

7.根据权利要求6所述的基于ORB稀疏点云与二维码的视觉定位方法，其特征在于：EPnP算法在求解的过程中对噪声敏感，容易产生较大的误差，采用光束平差法进行位姿优化，提高ORB-SLAM定位精度。