[发明专利]基于混合度量-拓扑相机的定位

权利要求书

1.一种方法，其包括：

从单个图像传感器接收环境的输入图像的数据；以及

将所述输入图像定位到混合同时定位和制图(SLAM)度量-拓扑地图的多个拓扑节点中的一者，所述SLAM度量-拓扑地图将所述环境描述为所述环境中的多个离散位置处的所述多个拓扑节点。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述定位所述输入图像包括使用透视n点(PnP)投影算法来确定所述图像传感器的度量姿态。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述将所述输入图像定位到所述多个拓扑节点中的一者包括通过基于深度学习的图像分类将所述输入图像与所述多个拓扑节点中的所述一者相匹配。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述将所述输入图像定位到所述多个拓扑节点中的一者还包括：

使用以下各项执行度量定位：

对于所述拓扑节点中的每一者在所述输入图像与存储图像之间匹配的二维(2D)图像特征，以及

一个或多个对应的三维(3D)真实世界点；以及

确定所述图像传感器在所述环境中的全六自由度(6DoF)姿态，

其中所述执行所述度量定位还包括：

使用所述2D图像特征来确定所述图像传感器相对于所述存储图像的相对姿态；以及

基于所述存储图像的绝对姿态来确定所述图像传感器的绝对姿态。

5.如权利要求1所述的方法，其还包括：

训练卷积神经网络(CNN)以将所述输入图像定位到所述多个拓扑节点中的一者和遍历通过所述环境的方向。

6.如权利要求1所述的方法，其还包括：

在所述环境的一次或多次后续遍历期间使用由所述单个图像传感器捕获的一个或多个新输入图像来更新所述地图。

7.如权利要求1所述的方法，其还包括：

通过执行包括以下各项的操作来构造所述混合SLAM度量-拓扑地图：

操纵制图代理以遍历通过所述环境；

使用立体视觉或所述制图代理上的深度传感器来捕获所述环境中的所述多个离散位置的各个视图的所述环境的多个图像；

构造拓扑地图，所述拓扑地图包括所述多个拓扑节点的图形，其中所述制图代理的相应度量姿态与所述拓扑节点中的每一者相关联；以及

对于所述拓扑节点中的每一者从所述多个图像中选择一个或多个代表性图像。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述操纵包括在遍历通过所述环境时操纵所述制图代理以遵循预定义路径，其中所述一个或多个代表性图像中的每一者对应于一个或多个二维(2D)图像关键点和一个或多个深度值，其中所述拓扑节点中的每一者利用图形边缘连接到所述多个拓扑节点中的至少一个其他拓扑节点，所述图形边缘与所述多个图像中的两个图像相关联，并且其中所述两个图像是在所述制图代理遍历所述环境期间沿不同方向捕获。

9.如权利要求1所述的方法，其还包括：

根据所述定位结果来操纵自主车辆(AV)、无人驾驶飞行器(UAV)或机器人来遍历通过所述环境。

10.一种设备，其包括：

单个图像传感器，其能够捕获环境的输入图像；以及

处理器，其被耦合以从所述单个图像传感器接收所述输入图像的数据，所述处理器能够将所述输入图像定位到混合同时定位和制图(SLAM)度量-拓扑地图的多个拓扑节点中的一者，所述SLAM度量-拓扑地图将所述环境描述为所述环境中的多个离散位置处的所述多个拓扑节点。

11.如权利要求10所述的设备，其中在定位所述输入图像时，所述处理器能够使用透视n点(PnP)投影算法来确定所述图像传感器的度量姿态。