[发明专利]估计摄像机位姿的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别地，本发明涉及一种估计摄像机位姿的方法及装置。

背景技术

摄像机位姿跟踪是计算机视觉中的重要问题。精确的摄像机位姿估计对于多视图三维重建、移动机器人定位具有重要意义。

在位姿估计问题中，一般可以分为地图已知和地图未知两种情况处理。地图已知的问题比较简单，只需将图像中识别到的路标与已知三维空间未知的真实路标进行比对即可。而与之对应，地图未知的问题相对困难，整个流程中，不但需要对摄像机的位姿进行估计，还要实时的完成对地图置信度的更新。

现今比较常用的针对地图未知情况下的摄像机位姿估计方法为SLAM(同步定位与地图创建)。该系统应用扩展卡尔曼滤波同步的完成机器人位姿的估计与地图的更新，但是定位精度较差，并且算法效率低。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。为此，本发明需要提供一种估计摄像机位姿的方法及装置，该估计摄像机位姿的方法及装置的优点是：观测概率模型更加精确、定位精度较高并且算法效率较高。

根据本发明的一个方面，提供了一种估计摄像机位姿的方法，包括以下步骤：1)使用三轴陀螺仪和三轴加速计获取所述摄像机的运动参数；2)根据所述运动参数更新多个粒子的位置；3)获取地图特征点和图像特征点；以及4)将所述地图特征点与所述图像特征点进行匹配以生成观测概率模型并根据观测特征点更新所述地图特征点。

根据本发明实施例的估计摄像机位姿的方法，融入了物理感应器(三轴陀螺仪和三轴加速计)的信息，实现了对摄像机位置及姿态的准确估计，使观测概率模型更加精确，定位精度得到提高。

根据本发明的一个实施例，将每个粒子定义为：p＝(α，β，γ，x，y，z)，其中p等价为四维变换矩阵

RpTp01=cosβcosγcosβsinγsinβxsinαsinβcosγ+cosαsinγ-sinαsinβsinγ+cosαcosγ-sinαcosβy-cosαsinβcosγ+sinαsinγcosαsinβsinγ+sinαcosγcosαcosβz0001]]>