[发明专利]基于距离度量的视觉词典闭环检测方法与装置

权利要求书

1.一种基于距离度量的视觉词典闭环检测方法，其特征在于，包括：

确定当前帧图片对应的第一位姿与历史帧图片对应的第二位姿之间的最短空间距离，所述历史帧图片为与所述当前帧图片的相似度达到第一预设阈值的帧图片；

若所述最短空间距离小于第二预设阈值，则将所述历史帧图片纳入候选帧图片集合，所述第二预设阈值为预先获取到的所述当前帧与其邻近帧的不确定度的预设倍数；

将所述候选帧图片与所述当前帧图片进行闭环检测，

所述确定当前帧图片对应的第一位姿与历史帧图片对应的第二位姿之间的最短空间距离的步骤，包括：

根据移动过程中形成的位姿空间约束关系确定所述第一位姿与所述第二位姿之间的不确定性；

根据所述不确定性通过Dijkstra最短路径算法寻找所述第一位姿与所述第二位姿之间的最短距离；

将所述最短距离设定为所述最短空间距离；

所述根据移动过程中形成的位姿空间约束关系确定所述第一位姿与所述第二位姿之间的不确定性的步骤，包括：

计算所述第一位姿与所述第二位姿之间的协方差矩阵；

根据预设标量值度量所述协方差矩阵对应的不确定性；

选用一个标量值ρ来度量不确定度，两个节点姿态x_i，x_j之间的不确定度可表示为：ρ_ij＝det(C-¹(x_ij))，其中，C(x_ij)表示两个节点姿态之间的协方差矩阵，三维坐标系统中每一个节点表示的姿态有六个自由度，描述为代表位置的平移变量x,y,z，和代表方向的角度变量φ,θ,ψ，则节点x_i可表示为：

2.根据权利要求1所述的基于距离度量的视觉词典闭环检测方法，其特征在于，所述根据所述不确定性通过Dijkstra最短路径算法寻找所述第一位姿与所述第二位姿之间的最短距离的步骤，包括：

标记第一位姿为第一源节点，并将第一源节点纳入距离最小点集合，所述位姿空间约束关系中剩余节点为第一未标记状态节点；

分别计算与所述第一源节点直接连接的各所述第一未标记状态节点到所述第一源节点的第一类距离；

根据所述第一类距离选择距离最小的第一距离对应的第一节点，并将所述第一节点放入所述距离最小点集合；

标记所述第一节点为第二源节点，标记所述距离最小点集合之外的节点为第二未标记状态节点；

分别计算与所述第二源节点直接连接的各所述第二未标记状态节点到所述第二源节点的第二类距离；

根据所述第二类距离选择距离最小的第二距离对应的第二节点，并将所述第二节点放入所述距离最小点集合，直至所述位姿空间约束关系中所有节点均位于所述所述距离最小点集合中；

根据将节点纳入所述距离最小点集合的次序，形成所述第一位姿与所述第二位姿之间的最短路径，以所述最短路径的距离为所述第一位姿与所述第二位姿之间的最短距离。

3.根据权利要求1所述的基于距离度量的视觉词典闭环检测方法，其特征在于，所述确定当前帧图片对应的第一位姿与历史帧图片对应的第二位姿之间的最短空间距离的步骤之前，包括：

根据所述当前帧图片的视觉词袋特征，筛选与所述当前帧图片具有指定数量范围的匹配层点对数的相似图片作为所述历史帧图片。