一种视觉定位方法及相关装置与流程

本申请涉及定位，尤其涉及一种视觉定位方法及相关装置。

背景技术：

1、目前常见的室外场景定位方式普遍依赖基于卫星的全球定位系统实现，但是由于平流层和对流层的空气密度变化较大，导致电磁波在介质中的传播速度不可测量，因而导致全球定位系统难以达到较高的定位精度。

2、视觉定位技术是近年来的热点研究方向，该技术用于根据图像信息实现高精度的定位；视觉定位技术目前主要用于实现室内场景定位，例如，基于手机或机器人拍摄的图像定位其在室内中的位置。受到室外场景复杂、室外场景变化幅度大(如跟随天气、季节、光照等因素的改变而变化)等因素的限制，视觉定位技术难以可靠地应用在室外场景中实现高精度的定位。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种视觉定位方法及相关装置，能够将视觉定位技术应用在室外场景中，实现高精度的室外场景定位。

2、有鉴于此，本申请第一方面提供了一种视觉定位方法，所述方法包括：

3、获取目标设备处于参考位置时采集的目标图像；

4、在视觉指纹库存储的所述参考位置对应的高精图像中，确定与所述目标图像匹配的参考高精图像；所述视觉指纹库用于存储高精设备采集的对应于室外场景的高精图像、以及所述高精图像中的特征点在世界坐标系下的三维位置信息，所述视觉指纹库存储的数据根据普通设备采集的标精图像更新；

5、根据所述目标图像和所述参考高精图像中具有匹配关系的特征点，确定目标匹配特征点对；

6、根据所述目标匹配特征点对中属于所述参考高精图像的特征点在世界坐标系下的三维位置信息、以及所述目标匹配特征点对中属于所述目标图像的特征点在图像坐标系下的二维位置信息，确定所述目标设备对应的定位结果；所述定位结果的定位精度高于所述参考位置。

7、本申请第二方面提供了一种视觉定位装置，所述装置包括：

8、图像获取模块，用于获取目标设备处于参考位置时采集的目标图像；

9、匹配图像确定模块，用于在视觉指纹库存储的所述参考位置对应的高精图像中，确定与所述目标图像匹配的参考高精图像；所述视觉指纹库用于存储高精设备采集的对应于室外场景的高精图像、以及所述高精图像中的特征点在世界坐标系下的三维位置信息，所述视觉指纹库存储的数据根据普通设备采集的标精图像更新；

10、匹配特征点确定模块，用于根据所述目标图像和所述参考高精图像中具有匹配关系的特征点，确定目标匹配特征点对；

11、高精定位模块，用于根据所述目标匹配特征点对中属于所述参考高精图像的特征点在世界坐标系下的三维位置信息、以及所述目标匹配特征点对中属于所述目标图像的特征点在图像坐标系下的二维位置信息，确定所述目标设备对应的定位结果；所述定位结果的定位精度高于所述参考位置。

12、本申请第三方面提供了一种计算机设备，所述设备包括处理器以及存储器：

13、所述存储器用于存储计算机程序；

14、所述处理器用于根据所述计算机程序，执行如上述第一方面所述的视觉定位方法的步骤。

15、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第一方面所述的视觉定位方法的步骤。

16、本申请第五方面提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述第一方面所述的视觉定位方法的步骤。

17、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

18、本申请实施例提供了一种视觉定位方法，该方法基于存储有对应于室外场景的高精图像、以及高精图像中的特征点在世界坐标系下的三维位置信息的视觉指纹库，实现室外场景的高精度定位，并且该视觉指纹库存储的数据可以根据普通设备采集的标精图像更新；由于普通设备采集标精图像的成本较低，因此可以频繁地获取到普通设备采集的标精图像，并利用获取的标精图像更新视觉指纹库存储的数据，如此使得视觉指纹库存储的数据兼具高精度和新鲜度，可以更好地适用于在复杂多变的室外场景中进行定位。基于该视觉指纹库进行定位时，可以先根据待定位的目标设备的低精度位置信息，在该视觉指纹库存储的该低精度位置信息对应的高精图像中，确定与该目标设备处于该低精度位置信息时采集的目标图像匹配的参考高精图像；然后，根据该目标图像和该参考高精图像中具有匹配关系的特征点，确定目标匹配特征点对，并根据目标匹配特征点对中属于参考高精图像的特征点在世界坐标系下的三维位置信息、以及目标匹配特征点对中属于目标图像的特征点在图像坐标系下的二维位置信息，确定该目标设备的高精度定位信息；如此，基于该视觉指纹库，实现在室外场景中对于目标设备的高精度、高效率、高可靠性定位。

技术特征：

1.一种视觉定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标图像和所述参考高精图像中具有匹配关系的特征点，确定目标匹配特征点对，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标一级外点滤除操作的滤除结果，确定所述目标匹配特征点对，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标匹配特征点对中属于所述参考高精图像的特征点在世界坐标系下的三维位置信息、以及所述目标匹配特征点对中属于所述目标图像的特征点在图像坐标系下的二维位置信息，确定所述目标设备对应的定位结果，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉指纹库是通过以下方式构建的：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述匹配特征点对执行外点滤除操作，得到内匹配特征点对，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述匹配特征点对对应的旋转参数和平移参数，包括：

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述基于所述高精图像中的特征点进行帧内匹配和帧间匹配，确定匹配特征点对之前，所述方法还包括：

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

12.一种视觉定位装置，其特征在于，所述装置包括：

13.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括处理器及存储器；

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1至11中任一项所述的视觉定位方法。

15.一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，其特征在于，所述计算机程序或者所述指令被处理器执行时，实现权利要求1至11中任一项所述的视觉定位方法。

技术总结
本申请实施例公开了一种视觉定位方法及相关装置，可应用于交通领域，其中该方法包括：获取目标设备处于参考位置时采集的目标图像；在视觉指纹库存储的参考位置对应的高精图像中，确定与目标图像匹配的参考高精图像；视觉指纹库用于存储高精设备采集的对应于室外场景的高精图像、以及高精图像中的特征点在世界坐标系下的三维位置信息，视觉指纹库存储的数据根据普通设备采集的标精图像更新；根据目标图像和参考高精图像中具有匹配关系的特征点，确定目标匹配特征点对；根据目标匹配特征点对中属于参考高精图像的特征点的三维位置信息和属于目标图像的特征点的二维位置信息，确定目标设备的高精度定位结果。该方法能够实现高精度的室外场景定位。

技术研发人员：王海川
受保护的技术使用者：腾讯科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6