[发明专利]VI-SLAM的优化方法、装置、设备及计算机可读介质

权利要求书

1.一种VI-SLAM的优化方法，其特征在于，包括：

如果发生变化的观测量满足更新条件，则根据发生变化的观测量对集束调整的优化方程中的观测方程进行重新线性化；

根据重新线性化后的观测方程，对法向方程进行增量式更新；

根据更新后的法向方程，对舒尔补方程进行增量式更新；

采用预条件共轭梯度法对更新后的舒尔补方程进行增量式求解，获得观测量的最优解；

一组观测量包括一组相机参数和一个三维点坐标，所述方法还包括：

根据多组观测量构造集束调整的优化方程，所述优化方程中的每个观测方程关联一组相机参数和一个三维点坐标；

所述如果发生变化的观测量满足更新条件，则根据发生变化的观测量对集束调整的优化方程中的观测方程进行重新线性化的步骤，包括：

当相机参数差异|C _i|大于设定阈值、三维点坐标差异|X _j|大于设定阈值或接收到最新一帧的观测量作为增量时，重新线性化观测方程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用预条件共轭梯度法对更新后的舒尔补方程进行增量式求解时，所采用的预条件子为对角线带状子矩阵B，其中，所述对角线带状子矩阵B与更新后的舒尔补方程的原矩阵S维度相同，对角线带状子矩阵B的对角线处宽度为b的部分与原矩阵S相等，其余部分为0，b为正整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用预条件共轭梯度法对更新后的舒尔补方程进行增量式求解时，若更新后的舒尔补方程的上一次迭代结果C_i的绝对值大于设定阈值，则本次迭代初值C_i＝0，否则用上一次迭代结果C_i作为本次迭代初值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多组观测量构造集束调整的优化方程，所述优化方程中的每个观测方程关联一组相机参数和一个三维点坐标中，如果m组相机参数为C＝{C₁，C₂，···，C_m}，n个三维点坐标为X＝{X₁，X₂，···，X_n}，则所述优化方程为：

其中，f_ij为观测方程，每个观测方程f_ij关联一组相机参数C_i和一个三维点X_j；

所述方法还包括：

将观测方程f_ij线性化为：

其中，e_ij为重投影误差项，为相机参数的雅可比矩阵，为三维点的雅可比矩阵；

根据线性化后的观测方程，构造法向方程：

其中，

根据法向方程构造舒尔补方程：

其中，矩阵向量i₁在1-m之间，i₂在1-m之间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据重新线性化后的观测方程，对法向方程进行增量式更新的步骤，包括：

根据重新线性化的观测方程，更新法向方程中的和并采用更新后的和更新法向方程。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据重新线性化的观测方程，更新法向方程中的和并采用更新后的和更新法向方程的步骤，包括：

如果重新线性化的观测方程为则采用e_ij⁺、和更新法向方程中的和

如果和在更新前上标为-，更新后的上标为+，则

根据更新前后的和增量式更新法向方程中的和其中：上标-表示更新前的值，上标+表示更新后的值。