[发明专利]一种室内定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质

说明书

本申请涉及机器人领域，提供了室内定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质，以相对低廉的成本和较好的鲁棒性，实现在室内的精确定位。所该方法包括：获取环境物图像；提取环境物图像的点、线和边缘特征，建立图像的帧间数据关联；对多个传感器之间获取的移动机器人位姿进行数据对齐以及对环境物的当前帧图像数据与多个传感器获取的移动机器人位姿进行数据对齐；对数据对齐后的移动机器人位姿进行预积分，获取移动机器人的预估位姿；根据帧间数据关联和移动机器人的预估位姿，计算滑动窗口中的约束残差；通过调节状态向量降低滑动窗口中的约束残差，直至滑动窗口中的约束残差最小时输出移动机器人的六自由度姿态数据。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种室内定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着近年来机器人技术的发展，作为一项核心技术，移动机器人定位的相关学术研究与实践落地也得到了广泛的研究与挖掘，其中，基于视觉的室内定位技术取得了较大的进展。视觉定位技术由于其相机传感器采集的数据信息量大，可以较为鲁棒地(robustly)完成感知、重定位等工作需求，因而迅速得到学术界和产业界的广泛研究与运用。

然而，上述基于视觉的室内定位技术其鲁棒性也是相对的，原因在于视觉定位天然地容易受到光照变化、运动模糊和环境物遮挡等不可抗拒因素的影响。因此，尽管具有成本上的优势，基于纯视觉的定位方案仍然无法达到激光雷达定位方案的鲁棒性。

发明内容

本申请提供一种室内定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质，以相对低廉的成本和较好的鲁棒性，实现在室内的精确定位。

一方面，本申请提供了一种室内定位方法，包括：

获取图像采集模块采集环境物所得到的环境物图像，所述环境物为移动机器人所处环境中的任何物体；

提取所述环境物图像的点、线和边缘特征，建立所述环境物图像的帧间数据关联；

对多个传感器之间获取的移动机器人位姿进行数据对齐以及对所述环境物的当前帧图像数据与所述多个传感器获取的移动机器人位姿进行数据对齐；

对所述数据对齐后的移动机器人位姿进行预积分，获取所述移动机器人的预估位姿；

根据所述帧间数据关联和所述预估位姿，计算滑动窗口中的约束残差；

通过调节状态向量降低所述滑动窗口中的约束残差，直至所述约束残差最小时输出所述移动机器人的六自由度姿态数据。

另一方面，本申请提供了一种室内定位装置，包括：

图像获取模块，用于获取图像采集模块采集环境物所得到的环境物图像，所述环境物为移动机器人所处环境中的任何物体；

特征提取模块，用于提取所述环境物图像的点、线和边缘特征，建立所述环境物图像的帧间数据关联；

传感器数据处理模块，用于对多个传感器之间获取的移动机器人位姿进行数据对齐以及对所述环境物的当前帧图像数据与所述多个传感器获取的移动机器人位姿进行数据对齐；

预积分模块，用于对所述数据对齐后的移动机器人位姿进行预积分，获取所述移动机器人的预估位姿；

约束残差计算模块，用于根据所述帧间数据关联和所述预估位姿，计算滑动窗口中的约束残差；

优化模块，用于通过调节状态向量降低所述滑动窗口中的约束残差，直至所述约束残差最小时输出所述移动机器人的六自由度姿态数据。

第三方面，本申请提供了一种设备，所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述室内定位方法的技术方案的步骤。