[发明专利]位姿估计方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质

说明书

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种位姿估计方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，包括：检测第一目标视频中的特征点和特征线段，其中，目标视频通过安装于所述机器人上的拍摄装置获取；对所述第一目标视频中的特征点进行跟踪处理，获得第一点特征信息；对所述第一目标视频中的特征线段进行匹配处理，获得第一线特征信息；获取所述第一目标视频对应时间段内的第一惯导数据，其中，惯导数据通过安装于所述机器人上的惯性传感器获取；根据所述第一惯导数据、所述第一点特征信息和所述第一线特征信息估计所述机器人的位姿。通过上述方法，可以有效提高机器人的位姿估计精度。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及位姿估计方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，SLAM)技术广泛应用于机器人。当机器人放入未知环境中的未知位置，随着机器人的移动，通过SLAM技术能够逐步描绘出当前环境的地图。

在SLAM过程中，需要随着机器人的移动，实时估计机器人的位姿。现有技术中，通过安装在机器人上的摄像头获取连续的图像帧，从连续的图像帧中检测图像特征，再根据图像特征估计机器人的位姿。但是拍摄图像容易受到环境光的影响，尤其在机器人高速运动时，容易出现丢帧和果冻效应等情况，进而影响位姿估计的精度。

发明内容

本申请实施例提供了一种位姿估计方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以有效提高机器人的位姿估计精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种位姿估计方法，包括：

检测第一目标视频中的特征点和特征线段，其中，目标视频通过安装于所述机器人上的拍摄装置获取；

对所述第一目标视频中的特征点进行跟踪处理，获得第一点特征信息；

对所述第一目标视频中的特征线段进行匹配处理，获得第一线特征信息；

获取所述第一目标视频对应时间段内的第一惯导数据，其中，惯导数据通过安装于所述机器人上的惯性传感器获取；

根据所述第一惯导数据、所述第一点特征信息和所述第一线特征信息估计所述机器人的位姿。

本申请实施例中，通过对目标视频进行图像处理，获得视觉特征信息，即点特征信息和线特征信息；然后根据惯导数据和视觉特征信息估计机器人的位姿，相当于同时考虑了由惯导数据获得的位姿和由视觉检测获得的位姿。由于惯性传感器具有高频抗干扰特性，因此，根据惯导数据和视觉特征信息联合估计位姿，利于避免由于视觉影响导致的位姿估计误差；尤其当机器人运动速度较快时，能够有效防止特征数据的丢失，提高特征数据的准确性。另外，视觉特征信息中包括了点特征信息和线特征信息，通过不同类型的图像特征联合估计位姿，进一步提高了位姿估计的精度。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述检测第一目标视频中的特征点和特征线段，包括：

对于所述第一目标视频中的每一帧图像，根据所述第一惯导数据预测所述图像中特征点的位置和特征线段的位置；

根据预测出的所述图像中的特征点的位置和特征线段的位置确定所述图像中的检测范围；

在所述检测范围内检测所述图像中的特征点和特征线段。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对所述第一目标视频中的特征线段进行匹配处理，获得第一线特征信息，包括：

对所述第一目标视频的任意相邻两帧图像中的特征线段进行匹配处理，获得多个线段组，每个线段组中包括相匹配的两条特征线段；