[发明专利]面向室外场景物体的视觉里程计二次曲面路标构建方法

权利要求书

1.一种面向室外场景物体的视觉里程计二次曲面路标构建方法，其特征在于，包括：

步骤一、视觉里程计接收相机采集图像帧并进行处理，远程调用服务端YOLACT网络完成实例分割，服务端采用编码并回传当前帧检测实例集合，视觉里程计对检测实例掩码范围内投影地图点观测统计进行更新；

步骤二、将步骤一获得的检测实例与历史物体实例进行关联，通过多信息加权计算方式获取每个检测结果与物体之间的距离，并构建亲和力矩阵采用匈牙利分配算法完成关联，对于没有成功关联的检测结果初始化为新的物体实例；

步骤三、对于步骤二中获得新分配但未初始化的物体实例进行初始化，以所有关联检测实例的检测框有效边缘反投影平面为切平面，根据对偶二次曲面定义构建齐次线性约束，利用中心三角化近似平移分量，并结合纯偏航角假设对齐次线性约束降维，剩余目标参数使用SVD分解求解，获得二次曲面路标初始值；

步骤四、对步骤三获得的线性重构的二次曲面矩阵物体实例以及步骤二中关键帧获得新分配的已初始化物体实例进行多自由度参数解算，并对二次曲面路标进行非线性优化，获得最终的估计结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二包括：

将步骤一获得的检测实例与历史物体实例进行关联，结合卡尔曼滤波预测检测框、范围投影地图点观测频数分布以及已初始化二次曲面投影重叠率多信息加权计算每个检测结果与物体之间的距离，并构建亲和力矩阵采用匈牙利分配算法完成关联，对于没有成功关联的检测结果初始化为新的物体实例。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一包括：

视觉里程计在在接收到摄像机采集得到的图像帧后，排队至检测线程进行处理，并远程调用服务端YOLACT网络完成实例分割，服务端完成推理后将压缩回传当前图像帧检测实例集合D＝{D_j|j∈[0,J]}，

其中，J表示实例分割推理得到当前帧检测实例数量，j代表当前帧检测集合中第j个检测实例，每一个检测实例D_j主要包含检测框向量B_i以及物体对应二值掩码M_j；

对于每一个检测实例D_j，视觉里程计统计其掩码范围内地图点X投影集合X_j：

X_j＝{X|In(M_j,PX)} (1-1)

In(*)为判断投影点是否位于检测掩码内操作，P为相机内参矩阵。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，步骤二包括：

多跟踪线索的亲和力矩阵构建，采用匈牙利算法实现步骤一获得的检测实例到视觉里程计已有物体实例的分配，完成数据关联；

在步骤一获得当前图像帧检测集合D后，视觉里程计在已创建的物体实例中过滤出候选匹配物体实例集合O＝{O_i|i∈[0,I]}，其中I表示候选匹配物体实例数量，i表示集合内第i个物体实例，如果O为空集，则D所有检测实例创建为新的未初始化物体实例；否则对每个检测实例D_j与每个物体O_i之间计算距离，作为分配时评价的依据。