[发明专利]基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法

权利要求书

1.一种基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法，其特征在于：采用单目相机和轮式里程计作为传感器；所述单目相机固定朝向天花板进行视觉跟踪，作为视觉里程计；且至少包括以下步骤：

步骤S1：视觉跟踪：在视觉跟踪的过程中，对参考帧的特征点做仿射投影，以限制在当前帧上特征点的邻域搜索范围；

步骤S2：融合轮式里程计数据为视觉里程计提供绝对尺度，对轮式里程计信息进行预积分为视觉里程计提供初值；

步骤S3：进行局部、全局优化，通过回环检测消除累积误差。

2.根据权利要求1所述的基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法，其特征在于：所述特征点为SURF特征点。

3.根据权利要求1所述的基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法，其特征在于：在步骤S1中，采用基于邻域的特征点搜索算法，依据视觉里程计变化值预估出图像的仿射变换矩阵，并对参考帧的特征点做仿射投影以限制邻域搜索范围。

4.根据权利要求1所述的基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法，其特征在于：在步骤S2中，融合轮式里程计，结合轮式里程计预积分信息为视觉里程计提供初值的具体过程为：在采集图像数据的时刻作为要插入轮式里程计数据的时间点，通过插值的方法获取这一时刻的轮式里程计数据，以及索引这一时间点前后的两个数据，利用前后数据插值计算得到对应时刻的轮式里程计信息，通过预积分计算相邻两帧图像时刻之间的变换信息，再作为视觉里程计的一个初值估计。

5.根据权利要求1所述的基于单目相机与里程计的室内机器人定位方法，其特征在于：在步骤S3中，利用图优化对各参数进行捆集约束调整，以得到相机参数和空间点线的最优解。