[发明专利]一种单目VO快速位姿估计方法

摘要

本发明公开了一种单目VO快速位姿估计方法，其特征是，包括如下步骤：1)设置基础矩阵；2)利用相邻两帧得到的特征匹配集合中任意一对特征点的图像坐标的齐次坐标与上式的矩阵_F；3)从相邻两帧特征匹配集合中任意选取7对特征点；4)求解步骤3)得到的非齐次线性方程组的解；5)求解基础矩阵F；6)采集摄像机的内参数，计算本质矩阵；7)利用奇异值分解从本质矩阵中得到旋转矩阵R和平移向量t。通过优化视觉里程计位姿估计模块基础矩阵的求解过程，在保证位姿估计精度的前提下，有效的提高算法的运行速度。

主权项

一种单目VO快速位姿估计方法，其特征是，包括如下步骤：1)设置三阶基础矩阵2)利用相邻两帧得到的特征匹配集合中任意一对特征点的图像坐标的齐次坐标与上式的矩阵F，得到表示k时刻得到的特征匹配集合中特征点的图像坐标的齐次坐标左乘摄像机内参数矩阵M_in的逆矩阵得到的图像点的球面归一化坐标，表示k‑1时刻得到的特征匹配集合中特征点图像坐标的齐次坐标左乘摄像机内参数矩阵的逆矩阵得到的图像点的球面归一化坐标；3)从相邻两帧特征匹配集合中任意选取7对特征点，叠加7对特征点得到如下方程组：其中，矩阵Q_7×8中左上标(i)，i＝1，2，…，7，表示第i对匹配特征点，4)求解步骤3)得到的非齐次线性方程组的解η^*，且有ξ为非齐次方程的基础解系中的解向量；5)将步骤4)中得到的解写成步骤1)中所示的矩阵形式有由基础矩阵是奇异矩阵的性质可知，矩阵F的秩为2，即其行列式det(F)＝0，对其求解可以计算得到x的值以及基础矩阵F，下标i指的是第i对匹配特征点，一共有7对，η^*为非齐次线性方程组的解；ξ为非齐次方程的基础解系中的解向量；6)采集摄像机的内参数，由步骤1)中所示的矩阵计算本质矩阵E＝M_in^T·F·M_in，M_in为相机的内参数矩阵；7)利用奇异值分解从本质矩阵E中得到旋转矩阵R和平移向量t。