[发明专利]一种跟踪系统初始化方法及终端设备

说明书

本申请公开了一种跟踪系统初始化方法及终端设备，所述方法包括：采集视觉数据，基于所述视觉数据恢复图像采集装置的运动数据；将恢复得到的所述图像采集装置的运动数据与测量得到的惯导数据进行对齐，得到初步的尺度信息和初步的重力信息；基于所述视觉数据中的竖直边缘信息对所述初步的重力信息进行修正，得到精确的重力信息，并基于所述精确的重力信息确定精确的尺度信息。

技术领域

本申请涉及相机跟踪技术，尤其涉及一种跟踪系统初始化方法及终端设备。

背景技术

视觉与惯导融合的相机跟踪技术在移动增强现实、机器人视觉导航等领域有着重要的用途。针对单目相机跟踪系统的初始化尤为困难，这是因为从单目相机进行空间三维重建时存在着天然的尺度不确定性。而初始化尺度的误差会进一步带来后续跟踪的不稳定。因此视觉惯导相机跟踪系统的快速鲁棒初始化对于整个系统的平稳运行有着非常关键的作用。

目前已有的初始化方案可以简单分为两大类：基于卡尔曼滤波的直接传感器融合方案(简称为滤波方案)和基于纯视觉跟踪再进行惯导对齐的方案(简称为对齐方案)。在滤波方案下，测量偏差的错误初值会使得收敛变慢，而在对齐方案下，已有的方案难以同时求解这两个分量，带来尺度估计上的误差。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种跟踪系统初始化方法及终端设备、存储介质、计算机程序产品、计算机设备。

本申请实施例提供的跟踪系统初始化方法，包括：

采集视觉数据，基于所述视觉数据恢复图像采集装置的运动数据；

将恢复得到的所述图像采集装置的运动数据与测量得到的惯导数据进行对齐，得到初步的尺度信息和初步的重力信息；

基于所述视觉数据中的竖直边缘信息对所述初步的重力信息进行修正，得到精确的重力信息，并基于所述精确的重力信息确定精确的尺度信息。

本申请实施例中，所述采集视觉数据，基于所述视觉数据恢复图像采集装置的运动数据，包括：

采集多帧图像；

对所述多帧图像进行视觉重建处理，得到所述图像采集装置的多个位姿信息，其中，所述多帧图像中的每帧图像对应一个所述图像采集装置的位姿信息，所述图像采集装置的位姿信息包括所述图像采集装置的位置信息和姿态信息。

本申请实施例中，所述将恢复得到的所述图像采集装置的运动数据与测量得到的惯导数据进行对齐之前，所述方法还包括：

测量所述图像采集装置的惯导数据，并对所述惯导数据进行积分处理，其中，所述惯导数据包括角速度和加速度。

本申请实施例中，所述将恢复得到的所述图像采集装置的运动数据与测量得到的惯导数据进行对齐，得到初步的尺度信息和初步的重力信息，包括：

基于所述图像采集装置的多个位姿信息和所述惯导数据的积分结果，建立多个运动约束方程；

基于所述多个运动约束方程，得到所述初步的尺度信息和初步的重力信息。

本申请实施例中，所述基于所述图像采集装置的多个位姿信息和所述惯导数据的积分结果，建立多个运动约束方程，包括：

基于所述图像采集装置的任意两个位姿信息和所述惯导数据的积分结果，建立多个运动约束方程；其中，所述图像采集装置的任意两个位姿信息包括：所述图像采集装置的任意两个相邻的位姿信息和任意两个非相邻的位姿信息。

本申请实施例中，所述基于所述视觉数据中的竖直边缘信息对所述初步的重力信息进行修正，得到精确的重力信息，包括：

从所述视觉数据中提取直线边缘信息；