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专利号: 2021104031846
申请人: 湖北亿咖通科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种确定SFM地图绝对尺度的方法,其特征在于,所述方法包括:获取运动恢复结构SFM视觉稀疏点云地图和目标激光点云;其中,SFM视觉稀疏点云地图基于相机拍摄指定场景得到的多帧图像构建,所述目标激光点云为所述相机拍摄所述多帧图像的其中一帧目标图像时,激光雷达扫描所述指定场景得到的激光点云;

将所述SFM视觉稀疏点云地图中的地图点与所述目标激光点云中的激光点进行匹配,获得多对匹配点;

根据各对匹配点的坐标,计算SFM地图尺度因子,所述SFM地图尺度因子用于表示SFM视觉稀疏点云地图中的地图点的相对坐标与绝对坐标之间的转换关系;

针对所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点,根据所述SFM尺度因子计算该地图点的绝对坐标,并将该地图点的相对坐标更新为该地图点的绝对坐标。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据各对匹配点的坐标,计算SFM地图尺度因子之后,所述方法还包括:根据所述SFM尺度因子,分别确定所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点在指定坐标系下的坐标;

分别确定所述目标激光点云中的每个激光点在所述指定坐标系下的坐标;

针对每一对匹配点,判断该对匹配点的残差是否大于预设残差,其中,该对匹配点的残差为:该对匹配点包括的地图点在所述指定坐标系下的坐标与该对匹配点包括的激光点在所述指定坐标系下的坐标之间的残差;

若是,则忽略该对匹配点;

若否,则保留该对匹配点;

根据保留的各对匹配点的坐标,更新所述SFM地图尺度因子。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述针对所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点,根据所述SFM尺度因子计算该地图点的绝对坐标之前,所述方法还包括:若更新所述SFM地图尺度因子的次数未达到预设次数,则将所述多帧图像中所述目标图像的下一帧图像作为所述目标图像,将所述目标图像对应的激光点云作为所述目标激光点云,并返回所述将所述SFM视觉稀疏点云地图中的地图点与所述目标激光点云中的激光点进行匹配,获得多对匹配点的步骤;

若更新所述SFM地图尺度因子的次数达到所述预设次数,则根据最近所述预设次数更新的所述SFM地图尺度因子,判断所述SFM地图尺度因子是否稳定;

若是,则执行所述针对所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点,根据所述SFM尺度因子计算该地图点的绝对坐标的步骤;

若否,则将所述多帧图像中所述目标图像的下一帧图像作为所述目标图像,将所述目标图像对应的激光点云作为所述目标激光点云,并返回所述将所述SFM视觉稀疏点云地图中的地图点与所述目标激光点云中的激光点进行匹配,获得多对匹配点的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据最近所述预设次数更新的所述SFM地图尺度因子,判断所述SFM地图尺度因子是否稳定,包括:确定最近所述预设次数更新的各SFM地图尺度因子的离散程度;

如果所述离散程度是否小于预设离散程度,则确定所述SFM地图尺度因子稳定;

如果所述离散程度大于等于所述预设离散程度,则确定所述SFM地图尺度因子不稳定。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述SFM视觉稀疏点云地图中的地图点与所述目标激光点云中的激光点进行匹配,获得多对匹配点,包括:分别确定所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点在所述目标图像上的地图投影点,以及确定所述目标激光点云中的每个激光点在所述目标图像上的激光投影点;

针对每个地图投影点,确定以该地图投影点为中心的第一预设尺寸的第一图像块;

如果所述第一图像块内的激光投影点数量达到预设数量,且所述第一图像块内的激光投影点对应的激光点两两之间的距离小于预设距离,则确定所述第一图像块内的激光投影点对应的激光点的平均坐标;

将该地图投影点对应的地图点与所述目标激光点云中所述平均坐标处的激光点作为一对匹配点。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标激光点云中的每个激光点在所述目标图像上的激光投影点,包括:依次将所述目标激光点云中的每个激光点作为当前激光点;

将所述当前激光点投影至所述目标图像,确定所述当前激光点在所述目标图像上的当前激光投影点;

确定以所述当前激光投影点为中心的第二预设尺寸的第二图像块;

在所述第二图像块内存在除所述当前激光点以外的其他激光投影点时,判断所述第二图像块内,是否存在激光投影点对应的激光点与所述激光雷达之间的距离,小于等于所述当前激光点与所述激光雷达之间的距离;

若存在,则删除所述当前激光投影点,保留所述第二图像块内的其他激光投影点;

若不存在,则删除所述第二图像块内的其他激光投影点,保留所述当前激光投影点;

在所述第二图像块内不存在除所述当前激光点以外的其他激光投影点时,保留所述当前激光投影点。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各对匹配点的坐标,计算SFM地图尺度因子,包括:

确定每对匹配点的残差,并计算在确定的各残差总和最小的情况下的SFM地图尺度因子;其中,针对一对匹配点,该对匹配点的残差为:该对匹配点包括的地图点在指定坐标系下的坐标与该对匹配点包括的激光点在所述指定坐标系下的坐标之间的残差。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定每对匹配点的残差,并计算在确定的各残差总和最小的情况下的SFM地图尺度因子,包括:通过以下公式计算所述SFM地图尺度因子:其中, 为所述SFM地图尺度因子, 为匹配点对数, 和 为从所述激光雷达的坐标系到所述相机的坐标系的变换外参数,  和 为从所述SFM视觉稀疏点云地图的坐标系到所述相机的坐标系的变换参数, 为第 对匹配点中的激光点的坐标, 为第 对匹配的点中的地图点的相对坐标。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述分别确定所述SFM视觉稀疏点云地图中的每个地图点在所述目标图像上的地图投影点,以及确定所述目标激光点云中的每个激光点在所述目标图像上的激光投影点之前,所述方法还包括:对所述目标图像去畸变。

10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1‑9任一所述的方法步骤。