[发明专利]基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法

权利要求书

1.基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法，所述室内的天花板上设置有吊顶；所述吊顶设置有网格图形，其特征在于，包括以下步骤：

在移动设备的顶部设置拍摄角朝向室内的天花板的顶视相机；所述移动设备上搭载有距离传感器；

利用顶视相机拍摄室内天花板的图像，并获得序列影像；采用模板匹配获得相邻序列影像在影像坐标系下的坐标变换关系；

利用特征点提取算子提取相邻两幅天花板图像中的分布均匀的特征点，利用模板匹配得到的坐标变换关系辅助特征点匹配；

根据移动设备上的距离传感器或多个相机采集获得基线长度方向的尺度信息，并以第一张序列影像的像空间坐标系为全局坐标系，对第n张序列影像进行模板匹配、特征点提取和PnP解算，获得序列影像的顶视相机的位姿及提取的稀疏特征点点云坐标；所述n为大于1的整数；

在局部范围内和检测到回环的序列影像内进行光束法平差，优化任一序列影像位姿和稀疏点点云坐标，以进行精准定位。

2.根据权利要求1所述的基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法，其特征在于，利用顶视相机拍摄室内天花板的图像，并获得序列影像，采用模板匹配获得相邻序列影像在影像坐标系下的坐标变换关系，包括：

利用顶视相机采集具有网格图形的天花板的序列影像，对序列影像的相邻的关键帧进行不同的尺度匹配；相邻的关键帧含有重叠区域；

对含有重叠区域的关键帧进行模板匹配，得到序列影像在像平面坐标系下相邻的关键帧的坐标变换关系。

3.根据权利要求2所述的基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法，其特征在于，还包括：

根据相邻的关键帧提取的分布均匀的特征点，并利用坐标变换关系进行相邻的序列影像的特征点匹配，得到一一对应的数个同名像点；

根据同名像点进行相对定向，在影像坐标系下，获取连续的序列影像的后一序列影像相对于前一序列影像的相对位置关系。

4.根据权利要求3所述的基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法，其特征在于，还包括：

利用相邻关键帧的同名像点和前一序列影像的空间坐标进行后一序列影像的PnP解算，求得任一序列影像的顶视相机的位姿和特征点空间坐标。

5.根据权利要求4所述的基于顶视摄像头的网格状天花板环境室内定位方法，其特征在于，还包括：

根据任一序列影像的顶视相机的位姿和稀疏点点云坐标，进行密集核线匹配，得到数个同名点，利用前方交会方法由相邻的序列影像的同名点求得同名点的空间坐标，并得到密集点云。