[发明专利]一种应用于多深度场景的扩展傅里叶梅林定位算法

权利要求书

1.一种应用于多深度场景的扩展傅里叶梅林定位算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用相机采集多深度场景下的图像数据，获得图像数据集I_j表示图像数据集中的第j帧图像，N表示图像数据集中的图像总数量；

步骤2：取图像数据集中的连续两帧图像I_j、I_j+1，对图像I_j、I_j+1做傅里叶变换得到频谱，再将频谱转换到极坐标系下，并对坐标系半径ρ取对数，得到重采样的频谱通过纯相位匹配滤波器计算和之间的相位图，在该相位图上进行尺度向量和图像I_j、I_j+1之间的旋转角度Δθ的提取，s_k表示尺度向量中的第k个尺度值；

步骤3：依据尺度向量中的每一个尺度值s_k和旋转角度Δθ，将图像I_j+1重新放缩、旋转，得到子图I’^j+1，通过纯相位匹配滤波器计算出图像I_j和子图I’^j+1的相位图，在该相位图上提取单位平移向量

步骤4：采用与步骤2、步骤3相同的方法计算得到图像数据集中连续两帧图像I_j+1、I_j+2的尺度向量和单位平移向量获得尺度向量与尺度向量之间的尺度缩放因子s_z以及单位平移向量与单位平移向量之间的平移缩放因子s_t；

步骤5：利用图像I_j、I_j+1之间的尺度和尺度缩放因子s_z，计算得到图像I_j+1、I_j+2之间的尺度其中，第0帧图像和第1帧图像之间的尺度直接取尺度向量中能量最大的值；

步骤6：利用相机焦距f计算得拍摄图像I_j+1、I_j+2之间相机在垂直于成像平面的运动

拍摄图像I_j、I_j+1之间相机在垂直于成像平面的运动

步骤7：利用所述平移缩放因子s_t和图像I_j、i_j+1之间的平移计算得图像I_j+1、I_j+2之间的平移式中，表示图像I_j、I_j+1之间x方向上的平移，表示图像I_j、I_j+1之间y方向上的平移；

步骤8：利用链式法则估计出相机的位姿。

2.如权利要求1所述的一种应用于多深度场景的扩展傅里叶梅林定位算法，其特征在于，步骤2中，所述尺度向量和所述旋转角度Δθ的提取包括以下步骤：

步骤201：找到和之间的相位图上能量最大的点(u_m,v_m)，u_m表示能量最大的点对应的列号，v_m表示能量最大的点对应的行号，根据u_m计算出所述旋转角度Δθ；

步骤202：将相位图按图像中心所在行分成上下两半，在[u_m-δ,u_m+δ]范围内计算相位图中v_m所在一半每行的最大值，δ表示第u_m列向左、向右膨胀的列数，每行的最大值组成相位图上能量最大的半列向量h，h的长度为对数极坐标系半径；

步骤203：在h上找到其能量高于阈值thres的所有位置，并记录下最小位置p_min和最大位置p_max；

步骤204：在[p_min,p_max]范围内按给定步长均匀采样，得到尺度向量