[发明专利]空间定位方法及应用该空间定位方法的三维重建方法

说明书

本发明公开了一种空间定位方法及应用该空间定位方法的三维重建方法，该空间定位方法包括根据第一点位的第一IMU数据和第二点位的第二IMU数据，确定所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵；根据第一点位的第一图像和第二点位的第二图像的特征点匹配对，确定所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵；根据所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵以及所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵，确定拍摄装置在第二点位的初始位置；根据所述第二点位的初始位置以及所述第一图像和所述第二图像的特征点匹配对，确定拍摄装置在第二点位的最终位置。

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，特别涉及一种空间定位方法及应用该空间定位方法的三维重建方法。

背景技术

在现有技术中，基于SFM算法在计算相机位置时需要针对相机在各个点位，依次构建基于两幅图像的特征匹配点对的八点线性特征方程，再通过对极几何原理和SVD变换求解相机在某一点位的初始位置矩阵，导致SFM算法在各个点位计算相机初始位置时的计算量大，使其在计算相机最终位置时存在计算速率低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空间定位方法及应用该空间定位方法的三维重建方法，旨在解决现有技术中的SFM算法在各个点位计算相机初始位置时的计算量大，使其在计算相机最终位置时存在计算速率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种空间定位方法，所述方法包括：

根据第一点位的第一IMU数据和第二点位的第二IMU数据，确定所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵；

根据第一点位的第一图像和第二点位的第二图像的特征点匹配对，确定所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵；

其中，所述第一点位和所述第二点位是指拍摄装置在同一场景的不同位置；

根据所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵以及所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵，确定拍摄装置在第二点位的初始位置，依次类推，根据第n-1点位和第n点的第一相对位置关系矩阵以及第n-1点位和第n点位的第二相对位置关系矩阵，确定拍摄装置在第n点位的初始位置；

根据所述第二点位的初始位置以及所述第一图像和所述第二图像的特征点匹配对，确定拍摄装置在第二点位的最终位置，依次类推，根据所述第n点位的初始位置以及第n-1图像和第n图像的特征点匹配对，确定拍摄装置在第n点位的最终位置。

优选地，所述根据第一点位的第一IMU数据和第二点位的第二IMU数据确定所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵包括：获取拍摄装置在第一点位的第一IMU数据和第二点位的第二IMU数据；根据所述第一IMU数据确定所述第一点位在IMU坐标系下的第一位置矩阵；根据所述第二IMU数据确定所述第二点位在IMU坐标系下的第二位置矩阵；根据所述第一位置矩阵和所述第二位置矩阵确定所述第一点位和所述第二点位在IMU坐标系下的第一相对位置关系矩阵。

优选地，所述第一相对位置关系矩阵的计算公式为：

其中，ΔD表示所述第一点位和所述第二点位的第一相对位置关系矩阵，D_IMU1表示所述第一点位在IMU坐标系下的第一位置矩阵，D_IMU2表示所述第二点位在IMU坐标系下的第二位置矩阵。

优选地，所述根据第一点位的第一图像和第二点位的第二图像的特征点匹配对确定所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵包括：获取拍摄装置在第一点位拍摄的第一图像和第二点位拍摄的第二图像；获得第一图像和第二图像的特征点匹配对；根据所述特征点匹配对中匹配的特征点确定拍摄装置的本质矩阵；根据所述本质矩阵确定拍摄装置在所述第一点位和所述第二点位的第二相对位置关系矩阵。