[发明专利]一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法及系统

权利要求书

1.一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取图像步骤：获取浑浊图像和清晰图像；

S2.图像预处理步骤：对获取的浑浊图像和清晰图像进行预处理，得到变换后的浑浊图像和清晰图像；

S3.建立主特征提取网络步骤：建立浑浊强散射图像增强网络和特征点提取网络共用的主特征提取网络；

S4.主特征提取网络训练步骤：将变换后的浑浊图像和清晰图像输入主特征提取网络，对主特征提取网络进行训练，得到训练好的主特征提取网络；

S5.视觉同步定位与建图步骤：向训练好的主特征提取网络中输入待提取图像，输出待提取图像的特征点分数、位置和坐标。

2.根据权利要求1所述的一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，其特征在于，

S2中利用图像单应变换网络对获取的浑浊图像和清晰图像进行预处理。

3.根据权利要求1所述的一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，其特征在于，

S3中建立主特征提取网络步骤的具体内容为：

将变换后的浑浊图像和清晰图像输入主特征提取网络；

利用浑浊强散射图像增强网络对输入的图像进行图像增强处理，得到图像增强处理后的图像；

利用特征点提取网络对图像增强处理后的图像进行图像特征点提取；

输出图像特征点的分数、位置和坐标。

4.根据权利要求1所述的一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，其特征在于，

S4中主特征提取网络训练步骤的具体内容为：

利用对抗损失的减小生成的样本分布与真实样本分布之间的距离；

利用逐像损失函数，用于测量生成的图像输出与对应的真实清晰图像之间的像素差；

利用角损失函数来稳健图像；

利用对抗学习压缩损失函数实现增强性能和推理速度；

利用整体损失函数将图像增强的损失函数和特征点提取的损失函数相加。

5.根据权利要求1所述的一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，其特征在于，

通过建立浑浊强散射图像增强网络和特征点提取网络共用的主特征提取网络，使得浑浊强散射图像增强网络和特征点提取网络之间的信息共享。

6.一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图系统，其特征在于，应用权利要求1-5任一项所述的一种水下浑浊强散射的视觉同步定位与建图方法，包括：获取图像模块、图像预处理模块、建立主特征提取网络模块、主特征提取网络训练模块、视觉同步定位与建图模块；

获取图像模块，与图像预处理模块的输入端连接，用于获取浑浊图像和清晰图像；

图像预处理模块，与建立主特征提取网络模块的输入端连接，用于对获取的浑浊图像和清晰图像进行预处理，得到变换后的浑浊图像和清晰图像；

建立主特征提取网络模块，与主特征提取网络训练模块的输入端连接，用于建立浑浊强散射图像增强网络和特征点提取网络共用的主特征提取网络；

主特征提取网络训练模块，与视觉同步定位与建图模块的输入端连接，用于将变换后的浑浊图像和清晰图像输入主特征提取网络，对主特征提取网络进行训练，得到训练好的主特征提取网络；

视觉同步定位与建图模块，用于向训练好的主特征提取网络中输入待提取图像，输出待提取图像的特征点分数、位置和坐标。