[发明专利]定位模型优化方法、定位方法和定位设备

说明书

本公开提供了一种定位模型优化方法、基于图像的定位方法和定位设备、以及计算机可读存储介质。定位模型优化方法包括：输入场景的定位模型，定位模型包括三维点云和三维点云中的每个三维点对应的多个描述符；对于三维点云中的每个三维点，确定三维点的多个近邻点，并且如果多个近邻点中的每个近邻点与该三维点的距离关系小于预定阈值，输出该三维点以及与该三维点对应的多个描述符到场景的优化定位模型中；以及输出场景的优化定位模型。根据本公开的定位模型优化方法能够通过三维点的聚类有效减少定位模型中冗余三维点的数量，加快了定位速度，提高了定位效率。

技术领域

本公开涉及定位领域，并且更具体地，涉及一种定位模型优化方法、基于图像的定位方法和定位设备、以及计算机可读存储介质。

背景技术

传统的定位技术通常基于GPS(Global Positioning System，全球定位系统)或者Wi-Fi无线网络等，但是这些定位技术存在着易受干扰、适用范围有限等诸多问题。相比于GPS等常用的定位方法，基于图像的定位方法通过进行相对于已知场景的三维定位能够提供更好的定位精度，从而能更好的服务于增强现实(Augmented Reality，AR)的应用。

通常，在基于图像的定位方法中，通过对场景的一系列图像进行三维重建得到的三维定位模型包含大量的三维点和各图像中的对应二维特征点及其描述符。对于一幅需要定位的待查询图像，首先需要提取待查询图像中的二维特征点及其描述符，然后与定位模型中的描述符进行匹配，确定了匹配的描述符也就确定了对应的三维点，从而实现对待查询图像的定位。因此，定位模型中的三维点及对应描述符的数量与场景的大小和输入图像的多少呈正相关关系，并直接影响定位算法的效率。传统的基于图像的定位方法依赖于强大的计算能力来处理大规模的三维点和描述符，但因此通常只能在服务器端实现，而服务器端的定位方法则需要依赖于网络连接和高速带宽，对于移动端上的各种AR实时应用造成了相当程度上的限制。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种定位模型优化方法、基于图像的定位方法和定位设备、以及计算机可读存储介质。

根据本公开的一个方面，提供了一种定位模型优化方法，包括：输入场景的定位模型，所述定位模型包括三维点云和所述三维点云中的每个三维点对应的多个描述符；对于所述三维点云中的每个三维点，确定所述三维点的多个近邻点，并且如果所述多个近邻点中的每个近邻点与所述三维点的距离关系小于预定阈值，输出所述三维点以及与所述三维点对应的多个描述符到所述场景的优化定位模型中；以及输出所述场景的优化定位模型。

根据本公开的另一个方面，提供了一种基于图像的定位方法，包括：输入待查询图像；利用所述待查询图像所属的场景的优化定位模型对所述待查询图像进行定位；以及输出拍摄所述待查询图像的相机的位姿。其中，所述场景的优化定位模型通过以下方法得到：输入所述场景的定位模型，所述定位模型包括三维点云和所述三维点云中的每个三维点对应的多个描述符；对于所述三维点云中的每个三维点，确定所述三维点的多个近邻点，并且如果所述多个近邻点中的每个近邻点与所述三维点的距离关系小于预定阈值，输出所述三维点以及与所述三维点对应的多个描述符到所述场景的优化定位模型中；以及输出所述场景的优化定位模型。

根据本公开的另一个方面，提供了一种基于图像的定位设备，包括：输入单元，被配置为输入待查询图像；定位单元，被配置为利用所述待查询图像所属的场景的优化定位模型对所述待查询图像进行定位；以及输出单元，被配置为输出拍摄所述待查询图像的相机的位姿。其中，所述定位设备还包括优化单元，所述优化单元被配置为：接收输入的场景的定位模型，所述定位模型包括三维点云和所述三维点云中的每个三维点对应的多个描述符；对于所述三维点云中的每个三维点，确定所述三维点的多个近邻点，并且如果所述多个近邻点中的每个近邻点与所述三维点的距离关系小于预定阈值，输出所述三维点以及与所述三维点对应的多个描述符到所述场景的优化定位模型中；以及输出所述场景的优化定位模型。