[发明专利]基于深度信息的位姿确定方法、装置、介质与电子设备

权利要求书

1.一种基于深度信息的位姿确定方法，其特征在于，包括：

通过相机获取关于场景的当前帧图像，并获取所述当前帧图像的深度信息；

从所述当前帧图像提取包含深度信息的特征点；

将所述特征点与所述场景的地图模型对齐，以确定所述相机在当前帧的位姿参数；

其中，所述将所述特征点与所述场景的地图模型对齐，以确定所述相机在当前帧的位姿参数，包括：

预测所述特征点在上一帧图像中的位置；根据所述地图模型对所述上一帧图像进行修正；基于修正后的所述上一帧图像、所述特征点在所述当前帧图像中的位置和在所述上一帧图像中的位置，构建第一误差函数；通过计算所述第一误差函数的最小值，确定所述相机在当前帧的位姿参数；及/或

根据所述特征点生成所述当前帧的三维点云；通过迭代最近邻点算法将所述地图模型中的局部模型与所述三维点云进行迭代匹配，并通过在所述地图模型中移动所述局部模型，以迭代优化所述三维点云与所述局部模型的匹配误差；将匹配误差最小时的位姿参数作为所述相机在当前帧的位姿参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过计算所述第一误差函数的最小值，确定所述相机在当前帧的位姿参数，包括：

对所述第一误差函数进行迭代优化，当达到迭代收敛的条件时，得到所述相机在当前帧的位姿参数；所述迭代收敛的条件包括：迭代达到一定的轮数，或者所述第一误差函数在连续两轮迭代中降低的值低于预定的数值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述当前帧图像提取包含深度信息的特征点后，所述方法还包括：

将所述特征点与局部地图点进行匹配；

如果匹配成功的特征点数量达到预设数量阈值，则基于匹配成功的特征点及其对应的局部地图点，确定所述相机在当前帧的位姿参数；

如果匹配成功的特征点数量未达到所述预设数量阈值，则执行将所述特征点与所述场景的地图模型对齐，以确定所述相机在当前帧的位姿参数的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述特征点与局部地图点进行匹配前，所述方法还包括：

将深度信息有效的特征点确定为三维特征点，将深度信息无效的特征点确定为二维特征点，其中，所述三维特征点具有三维位置信息，所述二维特征点具有二维位置信息；

所述基于匹配成功的特征点及其对应的局部地图点，确定所述相机在当前帧的位姿参数，包括：

构建第二误差函数，所述第二误差函数包括二维误差项和三维误差项，所述二维误差项为所述二维特征点及其对应的局部地图点之间的重投影误差，所述三维误差项为所述三维特征点及其对应的局部地图点之间的迭代最近邻误差；

通过计算所述第二误差函数的最小值，确定所述相机在当前帧的位姿参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果预先对惯性测量单元和视觉信号单元进行对准，则所述第二误差函数还包括惯性测量误差项，为所述惯性测量单元和所述视觉信号单元之间的误差，所述视觉信号单元包括所述相机。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对惯性测量单元和视觉信号单元进行对准，包括：

通过计算所述惯性测量单元的预积分中的旋转参数和所述视觉信号单元测量的旋转参数之间的误差最小值，得到所述惯性测量单元的陀螺仪偏置；

通过计算所述惯性测量单元的预积分中的位置参数和所述视觉信号单元测量的位置参数之间的误差最小值，得到所述惯性测量单元的重力加速度；

基于所述惯性测量单元的陀螺仪偏置和重力加速度，将所述惯性测量单元和所述视觉信号单元进行对准。