[发明专利]一种基于地面纹理的定位导航方法及装置

权利要求书

1.一种基于地面纹理的定位导航方法，其特征在于，包括：

获取当前帧的地面纹理图像；

将所述当前帧的地面纹理图像与参考帧的地面纹理图像进行配准处理的第一配准，所述配准处理系对两张地面纹理图像频谱上的特征点所对应的离散频域至少通过离散相位相关法进行求解以得到两张地面纹理图像之间的相对位移与相对角度；以及

响应于所述第一配准成功，基于所述参考帧的位置信息以及所述参考帧与所述当前帧之间的相对位移与相对角度确定所述当前帧的位置信息；

其中，所述配准处理进一步包括：

至少通过二维快速傅立叶变换得到两张地面纹理图像频谱上去混叠化的特征点点集P1f、P2f；

基于特征点点集P1f、P2f提取两张地面纹理图像之间的相对角度th，所述相对角度th使得特征点点集P1f与旋转了th度后的特征点点集P2f之间有最多的重合点对PL(i)；以及

获取每个重合点对PL(i)分别在两张地面纹理图像上的相位差ph(i)，以通过离散相位相关法得到相关平面图R，其中

响应于所述相关平面图R中峰值点的峰值量小于预设常数，则配准失败；

响应于所述峰值点的峰值量大于等于所述预设常数，基于所述峰值点在所述相关平面图R中的坐标(x,y)获取所述两张地面纹理图像之间的相对位移；

其中，所述定位导航方法还包括：

响应于所述第一配准失败，基于所述参考帧与上一帧之间的相对位移与相对角度确定所述参考帧与所述当前帧之间的预估相对位移与预估相对角度；

基于所述参考帧的位置信息以及所述参考帧与所述当前帧之间的预估相对位移与预估相对角度确定所述当前帧的位置信息；以及

更新所述参考帧的地面纹理图像为所述当前帧的地面纹理图像，更新所述参考帧的位置信息为所述当前帧的位置信息。

2.如权利要求1所述的定位导航方法，其特征在于，所述定位导航方法还包括：

响应于所述参考帧与所述当前帧之间的相对位移超出预设阈值，更新所述参考帧的地面纹理图像为所述当前帧的地面纹理图像，更新所述参考帧的位置信息为所述当前帧的位置信息。

3.如权利要求2所述的定位导航方法，其特征在于，所述地面纹理图像为边长为w的正方形；所述超出预设阈值进一步包括：

响应于所述参考帧与所述当前帧之间x方向或y方向的相对位移大于0.5w，则认为所述参考帧与所述当前帧之间的相对位移超出预设阈值。

4.如权利要求1所述的定位导航方法，基于所述参考帧与上一帧之间的相对位移与相对角度确定所述参考帧与所述当前帧之间的预估相对位移与预估相对角度进一步包括：

获取所述当前帧的速度；

获取所述上一帧与所述当前帧之间的时间差；以及

基于所述速度、所述时间差以及所述参考帧与上一帧之间的相对位移与相对角度确定所述参考帧与所述当前帧之间的预估相对位移与预估相对角度。

5.如权利要求2或1所述的定位导航方法，其特征在于，响应于所述参考帧的位置信息被更新为所述当前帧的位置信息，所述定位导航方法还包括：

将所述参考帧更新后的地面纹理图像与预设的若干地图帧的地面纹理图像逐一进行所述配准处理的若干第二配准；以及

响应于任意第二配准成功，根据该配准成功的地图帧的位置信息以及该配准成功的地图帧与所述参考帧之间的配准相对位移与配准相对角度校准所述参考帧的位置信息。

6.如权利要求5所述的定位导航方法，其特征在于，响应于任意第二配准成功，所述定位导航方法还包括：

基于所述参考帧校准前的位置信息与该配准成功的地图帧的位置信息获取该配准成功的地图帧与所述参考帧之间的预估相对位移和预估相对角度；

获取所述当前帧的上一帧与更新前的参考帧之间的配准相对位移；

基于该配准成功的地图帧与所述参考帧之间的配准相对角度、预估相对角度以及所述当前帧的上一帧与更新前的参考帧之间的配准相对位移对所述地面纹理图像的摄像装置进行俯仰校正。