[发明专利]一种设备位姿计算方法装置及设备

权利要求书

1.一种设备位姿计算方法，其特征在于，包括：

获取设备所在场景的当前帧图像，并从所述当前帧图像中提取线特征和点特征；

计算所述线特征的线描述子和点特征的点描述子，并将所述线描述子的维度和数据类型转换为与所述点描述子的维度和数据类型相同；

基于转换后的线描述子确定与上一帧图像中的线特征匹配的线特征；基于点描述子确定与上一帧图像中的点特征匹配的点特征；

将匹配的所述线特征转换为关键点特征，基于所述关键点特征和匹配的所述点特征确定设备的当前位姿；

所述线特征的浮点类型的线描述子的维度为72维，所述点描述子为256维的二进制ORB特征描述子；

将所述线描述子的维度和数据类型转换为与所述点描述子的维度和数据类型相同，包括：

从72维的浮点类型的线描述子中依次选取32对基准数据对(y_i,y_i+1)，其中，i∈[a,a+1,a+2,...,a+63]，a∈[0,1,2,...,9]；

基于相邻的原则选取两组浮点数据(y_i+1,y_i+2,y_i+3,y_i+4)和(y_i+2,y_i+3,y_i+4,y_i+5)；

将两组浮点数据分别与基准数据对中的数据进行大小比较，得到比较结果π₀(y_i,Y₀)和π₁(y_i+1,Y₁)，进而得到256维的二进制的线描述子；

其中，

y_i为72维的浮点类型的线描述子中的第i维的数值；y_i+1为72维的浮点类型的线描述子中的第i+1维的数值；y_i+2为72维的浮点类型的线描述子中的第i+2维的数值；y_i+3为72维的浮点类型的线描述子中的第i+3维的数值；y_i+4为72维的浮点类型的线描述子中的第i+4维的数值；y_i+5为72维的浮点类型的线描述子中的第i+5维的数值。

2.如权利要求1所述的设备位姿计算方法，其特征在于，从所述当前帧图像中提取线特征和点特征，包括：

对所述当前帧图像构建尺度金字塔；

从所述尺度金字塔的每层中基于灰度的梯度信息提取线特征和点特征。

3.如权利要求2所述的设备位姿计算方法，其特征在于，计算所述线特征的线描述子，包括：

对每层提取的线特征进行线特征重构，生成LineVec向量；

基于LineVec向量建立LSR线段支持域，其中，所述LSR线段支持域的条带数为m，条带的像素宽度为w；

基于条带数m，条带的像素宽度w、全局高斯函数及局部高斯函数确定线特征的浮点类型的线描述子；

其中，所述全局高斯函数为

所述局部高斯函数为

σ_g＝0.5(m·w-1)，σ_l＝w；

f_g(i)为LSR线段支持域中的第i行的全局权重系数，d_i为LSR线段支持域中的第i行到中心行的距离，σ_g为全局高斯函数中的条带系数；

对于第j条带和第j条带的相邻条带第j-1条带和第j+1条带中的每一行，f_l(k)为第k行的局部权重系数，d_k为第k行到第j条带的中心行的距离，σ_l为局部高斯函数中的条带系数。

4.如权利要求3所述的设备位姿计算方法，其特征在于，w＝7,m＝9。

5.如权利要求1所述的设备位姿计算方法，其特征在于，基于转换后的线描述子确定与上一帧图像中的线特征匹配的线特征之后，还包括：

利用RANSAC算法对匹配的线特征进行错误点滤除。