[发明专利]动静态场景的定位和建图方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种动静态场景的定位和建图方法，其特征在于，包括：

依次获取相机拍摄的图像帧；

筛选出所述图像帧中的关键帧，并确定所述关键帧对应的相机位姿；

对所述关键帧进行聚类，将所述关键帧划分为多个区块；

根据聚类处理后的关键帧和所述关键帧的上一个关键帧进行运动一致性检测，确定所述关键帧中的动态区块；

在系统维护的局部地图中滤除所述动态区块内的所有特征点对应的地图点；

在所述关键帧和共视图中邻近关键帧中进行特征点的搜索匹配，若搜索到匹配的特征点，该特征点对应的3D点不在所述系统维护的局部地图中，而且该特征点不是所述关键帧中动态区块对应的动态特征点，则将该点对应的3D点创建到系统维护的局部地图中，即将所述关键帧中静态特征点对应的3D点加入系统维护的局部地图中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述关键帧和共视图中邻近关键帧中进行特征点的搜索匹配，若搜索到匹配的特征点，该特征点对应的3D点不在所述系统维护的局部地图中，而且该特征点不是所述关键帧中动态区块对应的动态特征点，则将该点对应的3D点创建到系统维护的局部地图中，即将所述关键帧中静态特征点对应的3D点加入系统维护的局部地图中之后，还包括：

对所述关键帧进行回环检测，优化所述系统维护的局部地图和关键帧对应的相机位姿。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选出图像帧中的关键帧，并确定所述关键帧对应的相机位姿，包括：

对当前图像帧进行追踪；

若所述当前图像帧追踪成功，且当前图像帧的上一帧追踪成功，则基于所述当前图像帧的上一帧对所述当前图像帧进行相机位姿估计；

若所述当前图像帧追踪成功，且所述当前图像帧的上一帧追踪失败，则基于所述当前图像帧的上一帧的全局重定位结果对所述当前图像帧进行相机位姿估计；

若所述当前图像帧追踪失败，则基于全局重定位对所述当前图像帧进行相机位姿估计；

追踪所述局部地图对估计出的相机位姿进行优化得到所述当前图像帧的相机位姿并优化所述局部地图；

当所述当前图像帧满足预设关键帧条件时将所述当前图像帧作为关键帧。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对当前图像帧进行追踪，包括：

提取所述当前图像帧的ORB特征，其中，所述ORB特征为面向加速段测试的特征和旋转二进制鲁棒独立基本特征；

将当前图像帧的ORB特征与当前图像帧上一帧的ORB特征进行特征匹配，若所述当前图像帧的ORB特征与所述当前图像帧上一帧的ORB特征的匹配数量大于预设阈值，则所述当前图像帧追踪成功。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取所述当前图像帧的ORB特征之后，还包括：

对所述当前图像帧与所述当前图像帧上一帧匹配的特征点附近预设大小的图像块计算归一化互相关NCC；

确定NCC值低于预设阈值的图像块对应的当前图像帧中的特征点为误匹配特征点，

在系统维护的局部地图中滤除所述误匹配特征点对应的地图点。

6.根据权利要求3～5任一项所述的方法，其特征在于，所述当所述当前图像帧满足预设关键帧条件时将所述当前图像帧作为关键帧，包括：

当所述当前图像帧满足以下条件至少之一时，将所述当前图像帧作为关键帧：

所述当前图像帧距离上一次全局重定位超过预设数量个图像帧；

所述当前图像帧距离上一个关键帧超过预设数量个图像帧；

所述当前图像帧跟踪所述局部地图中对应的地图云点少于预设数量；

对所述根据所述关键帧进行局部建图的处理未同步进行。