[发明专利]一种针对动态变化场景的实时摄像机跟踪方法

摘要

本发明公开了一种针对动态变化场景的实时摄像机跟踪方法，该方法在不断动态变化的场景中也能进行稳定地跟踪和求解摄像机姿态；首先进行特征匹配及摄像机参数估计，然后进行场景的更新，最后，该方法在实际应用时实行前后台多线程协同运行，前台线程用于对每一帧进行特征点匹配和摄像机运动参数的估计，后台线程不断进行KD树、关键帧和三维点云的维护和更新，并联合优化关键帧的摄像机运动参数和三维点位置。在场景发生动态变化的情况下，本发明仍能实时地进行摄像机跟踪，本发明在跟踪准确性、稳定性以及运行效率等方面明显优于现有的摄像机跟踪方法。

主权项

一种针对动态变化场景的实时摄像机跟踪方法，其特征在于，它包括以下步骤：（1）特征点匹配及摄像机参数估计，使用基于不变量的特征点来表达场景特征，每个场景点对应一个特征描述量，使用KD树组织所有场景特征，对每帧图像提取特征点并在KD树中搜索特征匹配，随后进行摄像机参数的估计；（2）场景更新，使用关键帧及场景特征点对应的三维点云表达场景几何信息。通过添加关键帧和三维点扩充场景，若已有关键帧的对应场景发生变化，删除变化的关键帧和变化的三维点。（3）前后台多线程协同运行，前台线程用于对每一帧进行特征点匹配和摄像机运动参数的估计，后台线程不断进行KD树、关键帧和三维点云的维护和更新，并联合优化关键帧的摄像机运动参数和三维点位置。