[发明专利]一种用于视觉分层定位的视觉地图构建方法

权利要求书

1.一种用于视觉分层定位的视觉地图构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）按顺序获取双目摄像头采集的双目图像帧并记录双目摄像头的运动轨迹，得到包含运动轨迹的双目图像序列,其中，表示第帧对应的左帧图像，表示第帧对应的右帧图像，为双目摄像头的外参，为第帧左摄像头相对于世界坐标系的位姿，N为双目图像帧数；将第一帧作为关键帧，对于所述双目图像序列，选取后续关键帧，组成关键帧序列,选自双目图像帧数N；

（2）对关键帧分别提取NetVLAD全局描述子、SuperPoint特征点和对应的局部描述子，并根据SuperPoint特征点的响应值，将响应值由高到低排序，保留前2000个特征点和对应的局部描述子，对于第个关键帧，得到两个三元组描述信息；所述NetVLAD全局描述子为维度的特征向量，所述局部描述子为维度的向量；

（3）找出关键帧SuperPoint特征点的匹配关键点并增量式恢复出每个SuperPoint特征点的3D位置；

（4）遍历步骤（3）中的每一个，统计能观测到3D位置点的所有关键帧并按降序排序，取前5个关键帧做为所述关键帧的最佳共视关键帧；最后将关键帧序列和每个SuperPoint特征点对应的3D位置的集合作为视觉地图信息。

2.根据权利要求1所述用于视觉分层定位的视觉地图构建方法，其特征在于，

后续关键帧的选择需要满足以下条件：相邻左帧图像或右帧图像的欧式距离大于0.3米，且相邻左帧图像或右帧图像的旋转角度大于3°。

3.根据权利要求1所述用于视觉分层定位的视觉地图构建方法，其特征在于，步骤（3）包括如下子步骤：

（3.1）对于某一三元组描述信息中的SuperPoint特征点，选出可以同时观测到SuperPoint特征点的候选帧集合，其中A选自关键帧，满足：候选帧集合C中的关键帧的姿态与的运动平移距离小于10m、旋转角度小于45°；

（3.2）遍历候选帧集合C中的每一帧，对中的每一个特征点对应的局部描述子，计算与的欧式距离相似度s并得到最接近的两个局部描述子和,满足,则局部描述子对应的与SuperPoint特征点为相互匹配点，遍历结束后得到SuperPoint特征点在候选帧集合C中的所有匹配点集合，SuperPoint特征点对应的3D位置，其关联匹配信息为，根据双目摄像头内参K,建立约束方程求解，所述约束方程为：

若求取的中Z为负数或者大于40m，则舍弃该；

（3.3）遍历每一个SuperPoint特征点，获得每个SuperPoint特征点对应的3D位置。