[发明专利]一种轻量级SLAM分段建图方法

权利要求书

1.一种轻量级SLAM分段建图方法，包括以下步骤：

步骤一、建图前进行初始化参数设置；

初始化默认打开建图功能：B建图功能＝true；

初始化默认子图初始化还没有完成：B子图初始化＝false；

初始化默认用于子图初始化的帧数为0：N初始化帧＝0；

初始化默认未发生地图合并：B发生地图合并＝false；

初始化默认不需要连接子图：B需要连接子图＝false；

步骤二、获取当前帧多相机图像和外部传感器数据；

步骤三、增量建子图、并对当前帧的位姿进行基于视觉纠正的里程计更新；

所述基于视觉纠正的里程计更新，既是将外部传感器给予当前帧的位姿和基于视觉传感器跟踪方法给予当前帧的位姿进行融合，将融合后的数据作为当前帧的位姿；所述视觉传感器跟踪，既是通过对n帧数据进行视觉传感器跟踪获得当前n+1帧的位姿；所述外部传感器包括IMU+轮速计，所述视觉传感器包括摄像机；

步骤四、基于几何和纹理一致的分段；

步骤五、子图分段后的轨迹对齐和地图优化；

所述轨迹对齐和地图优化，既是在完成子图构建之后，将已完成子图轨迹与视觉纠正的里程计对齐，更新地图点，并对地图点进行局部优化；

步骤六、子图分段地图保存和子图合并更新；

所述子图分段地图保存和子图合并更新，既是在分段轨迹对齐和地图优化模块完成子图优化，且基于几何和纹理一致的建图前的分段再次打开建图之后，本模块为新旧子图间建立连接，并实现已构建完成的子图的存储和更新；

其特征在于：

所述步骤三的增量建子图，还包括基于多内存交互的回环检测，所述基于多内存交互的回环检测包括：回环帧不在当前子图，则进行地图合并，所述地图合并既是：如果判断回环帧在历史子图中，就到历史子图的内存中将该子图调出来和当前内存的子图进行地图合并；

所述步骤四的基于几何和纹理一致的分段，既是通过分析当前轨迹几何信息和图像纹理信息，来控制何时关闭当前正在建立的子图、何时重新打开当前已经关闭的子图，以此过滤掉子图建立过程中的非有效信息而保留有效信息，实现轻量级SLAM分段建图。

2.根据权利要求1所述一种轻量级SLAM分段建图方法，其特征在于，所述步骤三的增量建子图、并对当前帧的位姿进行基于视觉纠正的里程计更新，具体过程如下：

1)设置子图初始化的帧数n＝5,并初始化完毕；

修改初始化默认值为子图已经完成了初始化：B子图初始化＝true；

2)跟踪定位当前帧；

所述当前帧为子图初始化以后的第n+1帧到当前子图分段以前的所有帧；

3)对当前帧进行基于视觉纠正的里程计更新；

4)对当前帧进行增量建图；

5)回环检测；

具体过程如下：

i、根据词袋特征，在全局关键帧数据库中，找与当前帧相似度满足阈值的回环帧；

ii、无回环帧，不处理；

iii、回环帧在当前子图，则进行地图融合；

iv、回环帧不在当前子图，则进行地图合并；

修改初始化默认值为已经发生了地图合并：B发生地图合并＝true；

6)当前帧是否是最后一帧，如果不是最后一帧，则继续过程7)，如果是最后一帧，则返回步骤六，进行当前子图分段地图保存和子图合并更新；

7)当前帧＝当前帧的下一帧；

8)返回过程2)的跟踪定位当前帧，直至当前子图的所有帧均完成了基于视觉纠正的里程计更新。