[发明专利]三维重建中图像的位姿信息确定方法和装置

说明书

一种三维重建中图像的位姿信息确定方法和装置，该方法包括：获取承载在可移动平台的云台上的拍摄装置拍摄的当前帧图像，其中可移动平台包括用于测量可移动平台的位置信息和云台的姿态信息的传感器(S110)；当对当前帧图像重定位失败时，提取上一帧图像的特征点，并确定当前帧图像和上一帧图像对应的特征点匹配对(S120)；当特征点匹配对满足预设匹配成功的条件时，根据特征点匹配对确定当前帧图像相对于上一帧图像的相对位姿信息，并根据相对位姿信息和拍摄当前帧图像时传感器测量的位置信息和姿态信息确定当前帧图像的位姿信息(S130)。上述三维重建中图像的位姿信息确定方案有效避免了重定位失败则无法三维重建的问题，提高了实时三维重建的鲁棒性。

技术领域

本发明总体涉及三维重建技术领域，更具体地涉及一种三维重建中图像的位姿信息确定方法和装置。

背景技术

目前，实时三维重建同步进行两个模块算法，分别为前端跟踪线程和后端建图线程。前端跟踪线程的一个重要作用是实时确定拍摄装置在拍摄图像时的位姿信息，后端建图线程利用所述位姿信息来建图，如果跟踪过程不能给出相应的位置和姿态则重建失败，因此实时三维重建的鲁棒性极大地依赖同步定位与建图算法的鲁棒性。

在传统的前端跟踪线程中，分为三个阶段：初始化、跟踪和重定位，当当前帧图像的跟踪失败时就会启动重定位过程，即对全局地图中所有的图像帧(例如关键帧图像)进行相似度搜索找到与当前帧图像最匹配的图像帧，使用找到的图像帧再次进行跟踪计算当前帧图像对应的拍摄装置的位信息姿。然而，在某些情况中，重定位过程中找不到符合要求的图像帧，无法确定当前帧图像的位姿信息，这样会导致实时三维重建将无法继续进行或者当前帧图像无法利用。

发明内容

为了解决上述问题而提出了本发明。本发明提供一种三维重建中图像的位姿信息确定方案，有效避免了重定位失败则无法三维重建的问题，提高了实时三维重建的鲁棒性。下面简要描述本发明提出的三维重建中图像的位姿信息确定方案，更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。

根据本发明一方面，提供了一种三维重建中图像的位姿信息确定方法，所述方法包括：获取承载在可移动平台的云台上的拍摄装置拍摄的当前帧图像，其中，所述可移动平台包括用于测量所述可移动平台的位置信息和所述云台的姿态信息的传感器；当对所述当前帧图像重定位失败时，提取所述当前帧图像的上一帧图像的特征点，并根据所述上一帧图像的特征点执行特征点匹配算法以确定所述当前帧图像和所述上一帧图像对应的特征点匹配对；以及当所述特征点匹配对满足预设匹配成功的条件时，根据所述特征点匹配对确定所述当前帧图像相对于所述上一帧图像的相对位姿信息，并根据所述相对位姿信息以及拍摄所述当前帧图像时所述传感器测量的所述位置信息和所述姿态信息确定所述当前帧图像的位姿信息。

根据本发明另一方面，提供了一种三维重建中图像的位姿信息确定装置，所述装置包括存储装置和处理器，其中，所述存储装置，用于存储程序代码，所述处理器，执行所述程序代码，当所述程序代码执行时，用于：获取承载在可移动平台的云台上的拍摄装置拍摄的当前帧图像，其中，所述可移动平台包括用于测量所述可移动平台的位置信息和所述云台的姿态信息的传感器；当对所述当前帧图像重定位失败时，提取所述当前帧图像的上一帧图像的特征点，并根据所述上一帧图像的特征点执行特征点匹配算法以确定所述当前帧图像和所述上一帧图像对应的特征点匹配对；以及当所述特征点匹配对满足预设匹配成功的条件时，根据所述特征点匹配对确定所述当前帧图像相对于所述上一帧图像的相对位姿信息，并根据所述相对位姿信息以及拍摄所述当前帧图像时所述传感器测量的所述位置信息和所述姿态信息确定所述当前帧图像的位姿信息。

根据本发明再一方面，提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括如上所述的三维重建中图像的位姿信息确定装置。

根据本发明又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如上所述的三维重建中图像的位姿信息确定方法。