[发明专利]一种基于点线特征的视觉SLAM方法和装置

权利要求书

1.一种基于点线特征的视觉SLAM方法，应用于采集周围图像的摄像设备，其特征在于，包括：

接收摄像头输入的当前视觉图像帧；

提取所述当前视觉图像帧的特征点和特征线；

利用所述特征点预测所述摄像设备的第一位姿；

对第一特征线进行观测，以确定所述第一特征线的特征线观测量，其中，所述第一特征线是提取到的所述特征线中的任意一条特征线；

获取所述当前视觉图像帧中的全局特征线状态向量集合，所述全局特征线状态向量集合中包括N条历史特征线的特征线状态向量，N为正整数；

利用所述特征线观测量和所述全局特征线状态向量集合，对所述第一位姿进行更新，以得到更新后的第一位姿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述特征线观测量、所述第一位姿对所述全局特征线状态向量集合进行更新，以得到更新后的全局特征线状态向量集合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：遍历所述N条历史特征线，依次计算每条历史特征线与所述第一特征线之间的马氏距离，得到N个马氏距离；

所述利用所述特征线观测量、所述全局特征线状态向量集合，对所述第一位姿进行更新，以得到更新后的第一位姿，包括：

当所述N个马氏距离中的最小马氏距离小于预设阈值时，利用所述特征线观测量、所述全局特征线状态向量集合，对所述第一位姿进行更新，以得到更新后的第一位姿。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述特征线观测量、所述全局特征线状态向量集合，对所述第一位姿进行更新，以得到更新后的第一位姿，包括：

计算所述最小马氏距离对应的特征线的特征线状态向量与所述特征线观测量之间的偏差，

基于所述偏差，利用滤波方法更新所述第一位姿和所述全局特征线状态向量集合。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述N个马氏距离中的最小马氏距离不小于预设阈值时，将所述特征线观测量添加到所述全局特征线状态向量集合中，以得到更新后的所述全局特征线状态向量集合。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述当前视觉图像帧的特征线，包括：

提取所述当前视觉图像帧的所有线段；

若提取的任意两条线段满足第一预设条件时，将所述任意两条线段合并为一条新的线段，直到不存在满足所述第一预设条件的线段为止；

若所述任意两条、经合并的线段满足第二预设条件时，将所述任意两条、经合并的线段作为同一条特征线输出；若所述任意两条、经合并的线段不满足第二预设条件时，将所述任意两条线段作为两条特征线输出。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，若提取的任意两条线段满足第一预设条件时，将所述任意两条线段合并为一条新的线段，包括：

若提取的任意两条线段的端点之间的最小距离小于第一预设值且所述两条线段之间的距离小于第二预设值，且所述任意两条线段之间的夹角小于第三预设值时，将所述任意两条线段合并为一条新的线段。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述任意两条、经合并的线段满足第二预设条件时，将所述任意两条、经合并的线段作为同一条特征线输出，包括：

若所述任意两条、经合并的线段之间的夹角小于第四预设值，且所述两条线段的长度相同，且所述两条线段的重叠度大于第五预设值，且所述两条线段之间的距离小于第六预设值时，将所述任意两条线段作为同一条特征线输出。

9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第一特征线进行观测，以确定所述第一特征线的特征线观测量，包括：

针对提取的第一特征线采用正交化参数进行最小化描述，得到所述特征线观测量。