[发明专利]定位初始化方法和相关装置、设备、存储介质

说明书

本申请公开了一种定位初始化方法和相关装置、设备、存储介质，定位初始化方法包括：获取第一预设数量帧初始图像，其中，第一预设数量大于或等于4，且小于预设帧数阈值，预设帧数阈值由执行设备的计算能力确定；利用第一预设数量帧初始图像进行视觉初始化，得到视觉初始化结果，其中，视觉初始化结果包括初始图像的位姿；结合视觉初始化结果与惯性传感器信息，对定位状态量进行初始化。上述方案，通过使用帧数小于预设帧数阈值的初始图像对定位状态量进行初始化，能够加快初始化速度。

技术领域

本申请涉及定位技术领域，特别是涉及一种定位初始化方法和相关装置、设备、存储介质。

背景技术

目前，视觉定位方法在计算机视觉、机器人、无人机、三维重建一级增强现实等领域中起着重要的作用。一般情况下，对视觉定位所需状态量进行初始化所需的初始图像至少都是经过很长时间拍摄得到的，也即是需要使用的初始图像数量至少都是上百张，这就导致在初始化的耗时较长且初始化所需计算量过大。

发明内容

本申请至少提供一种定位初始化方法和相关装置、设备、存储介质。

本申请第一方面提供了一种定位初始化方法，包括：获取第一预设数量帧初始图像，其中，第一预设数量大于或等于4，且小于预设帧数阈值，预设帧数阈值由执行设备的计算能力确定；利用第一预设数量帧初始图像进行视觉初始化，得到视觉初始化结果，其中，视觉初始化结果包括初始图像的位姿；结合视觉初始化结果与惯性传感器信息，对定位状态量进行初始化。

因此，通过根据执行设备的计算能力确定预设帧数阈值，以使用至少四帧且小于预设帧数阈值的初始图像即可完成初始化，相较于一般需要使用大量的初始图像完成初始化的方案而言，前者初始化的速度更快以及降低了初始化的计算量。

其中，结合视觉初始化结果与惯性传感器信息，对定位状态量进行初始化，包括：将各初始图像之间的惯性传感器信息与视觉初始化结果进行对齐处理，得到经初始化的定位状态量信息，其中，对齐处理中所使用的惯性传感器的偏置量为预设值。

因此，通过将惯性传感器的偏置量定为预设值，减小因为惯性传感器的偏置量与重力和尺度过度耦合造成对尺度和/或重力的进行错误的估值的情况出现，从而降低错误的偏置量对初始化稳定性造成的影响。

其中，利用预设数量的初始图像进行视觉初始化操作得到视觉初始化结果，包括：以其中一帧初始图像作为参考图像，并确定至少一帧第一初始图像与参考图像之间的第一相对位置关系，其中，第一初始图像为除参考图像以外的初始图像；根据第一相对位置关系，确定至少一帧第一初始图像与参考图像中的共同观测二维点对应的第一三维点的位置信息；利用第一三维点的位置信息，确定第二初始图像与参考图像之间的第二相对位置关系，其中，第二初始图像为除第一初始图像和参考图像之外的初始图像，第一初始图像、第二初始图像和参考图像的数量总和为第一预设数量。

因此，通过先确定部分初始图像的位置，再确定其余初始图像的位置加快了视觉初始化的速度。

其中，相对位置关系包括距离和/或相对角度；确定至少一帧第一初始图像与参考图像之间的第一相对位置关系，包括：将第一初始图像与参考图像之间的距离确定为预设距离值；和/或，基于第一初始图像与参考图像之间的惯性传感器预积分，得到第一初始图像与参考图像之间的相对角度，或以对极约束的方式获取第一初始图像与参考图像之间的相对角度。

因此，通过预设距离值以及通过惯性传感器/对极约束的方式可以获取参考图像和第一初始图像之间的距离和位置即可获得参考图像和第一初始图像之间的相对位置关系。

其中，在利用第一三维点的位置信息，确定第二初始图像与参考图像之间的第二相对位置关系之后，方法还包括：确定存在于第二预设数量帧初始图像的若干二维点，其中，若干二维点不对应于第一三维点；获取确定的二维点对应的第二三维点的位置信息；优化初始图像的位姿、第一三维点的位置信息和第二三维点的位置信息中的至少一种。