[发明专利]一种单目视觉里程计定位方法

摘要

本发明公开了一种单目视觉里程计定位方法，所述方法包括如下步骤：该方法包括：读取当前帧输入图像；采用基于视差的方法对视觉里程计完成初始化，成功后则开始后续的运动估计步骤；对当前帧上，基于灰度不变性，构建以位姿为优化变量的非线性优化问题，得到初始帧间位姿；在初始位姿的基础上，构建局部地图，并采用基于密度的跟踪策略完成对局部地图投影点的特征匹配及亚像素位置优化；通过局部地图跟踪得到更准确的约束关系，通过该关系进一步优化位姿及地图点，并输出最终定位结果。应用本发明所述的单目视觉里程计定位方法，能够达到较高的定位精度，且具有无人机导航应用所需要的鲁棒性与实时性。

主权项

1.一种单目视觉里程计定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：读取当前帧图像，判断所述当前帧图像的状态；若所述当前帧图像处于初始状态，对所述当前帧图像进行初始化，得到所述当前帧图像中初始的三维地图点信息，完成初始化操作后进入稀疏图像对齐步骤；若所述当前帧图像处于正常状态，直接进入稀疏图像对齐步骤；稀疏图像对齐，在所述当前帧图像上采用半直接法对前一帧图像建立的特征点进行图像对齐，得到前后两帧图像间的初始位姿；局部地图跟踪，在所述初始位姿上构建由关键帧图像组成的局部地图，将局部地图点投影至所述当前帧图像，并筛选若干投影点进行像素位置优化，若所述投影点满足优化条件则认为对所述局部地图点成功跟踪，并为所述局部地图点在所述当前帧图像建立特征；位姿及结构优化，在所述当前帧图像建立更准确的三维到二维的约束关系，并通过所述约束关系构建最小二乘优化，优化所述当前帧图像的位姿变量以使重投影误差平方和最小，得到所述当前帧图像最终的位姿信息。