一种视觉SLAM方法与流程

本发明涉及一种视觉slam方法。

背景技术：

slam(simultaneouslocalizationandmapping)即时定位与地图构建，是自主移动机器人和汽车自动驾驶的关键技术。ethanrublee等人2011年在《orb：anefficientalternativetosiftorsurf》文章中提出了orb算法，有关orb（orientedfastandrotatedbrief）的方案属于现有技术，不再赘述；而orb-slam是一种基于orb特征的三维定位与地图构建算法（slam）。该算法由raulmur-artal，j.m.m.montiel和juand.tardos于2015年发表在ieeetransactionsonrobotics。orb-slam在处理速度、追踪效果和地图精度上都取得了不错的效果。orb-slam算法的一大特点是在所有步骤统一使用图像的orb特征。orb特征是一种非常快速的图像特征点提取方法，具有旋转不变性，并可以利用图像金字塔构建出尺度不变性。使用统一的orb特征有助于slam算法在特征提取与追踪、关键帧选取、三维重建、闭环检测等步骤具有内生的一致性。

imu(inertialmeasurementunit)惯性测量单元是机器人、自动驾驶技术的重要组成单元，现代自动驾驶技术无法离开imu，甚至在某些移动平台，由于冗余设计的需要，imu甚至需要的不止一个，否则一个损坏，自动驾驶的汽车将处于危险状态中。imu惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个imu包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。

基于orb-slam的技术方案应用于机器人或自动驾驶领域，在一些场景下存在定位不准确的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种视觉slam方法，该技术方案包括：

从视觉相机获得当前时刻的第一图像帧；

基于orb-slam算法定位失败后，根据第一图像帧回溯找到与获得所述第一图像帧时间上最近的第一关键帧；

根据第一关键帧获得的第一时间信息和第一位姿信息；

根据第一时间信息和所述第一位姿信息获得所述当前时刻的第二位姿信息，第二位姿信息为视觉相机所属移动设备的当前位姿信息并应用于移动设备的运动决策。

本发明方法还包括：

根据第二位姿信息创建第一图像帧对应的第二关键帧；

将第二关键帧插入到关键帧队列中。

根据视觉相机的图像和惯性测量单元imu的位姿信息创建关键帧作为初始关键帧。

附图说明

图1为一种针对传统视觉slam的改进算法。

图2为一种基于视觉slam的移动平台装置。

技术特征：

1.一种视觉slam方法，其特征在于，包括：

从视觉相机获得当前时刻的第一图像帧；

基于orb-slam算法定位失败后，根据所述第一图像帧回溯找到与获得所述第一图像帧时间上最近的第一关键帧；

根据所述第一关键帧获得的第一时间信息和第一位姿信息；

根据所述第一时间信息和所述第一位姿信息获得所述当前时刻的第二位姿信息，所述第二位姿信息为所述视觉相机所属移动设备的当前位姿信息并应用于所述移动设备的运动决策。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第二位姿信息创建所述第一图像帧对应的第二关键帧；

将所述第二关键帧插入到关键帧队列中。

3.如权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述视觉相机的图像和惯性测量单元imu的位姿信息创建关键帧作为初始关键帧。

技术总结
本发明提供了一种视觉SLAM方法，包括从视觉相机获得当前时刻的第一图像帧；基于ORB‑SLAM算法定位失败后，根据第一图像帧回溯找到与获得第一图像帧时间上最近的第一关键帧；根据第一关键帧获得的第一时间信息和第一位姿信息；根据第一时间信息和第一位姿信息获得所述当前时刻的第二位姿信息，第二位姿信息为视觉相机所属移动设备的当前位姿信息并应用于移动设备的运动决策，本发明的方法可以提升视觉SLAM定位的准确性。

技术研发人员：恽为民;吴华;薛耿剑
受保护的技术使用者：上海未来伙伴机器人有限公司
技术研发日：2019.04.08
技术公布日：2020.10.20