[发明专利]用于移动设备的平面映射和跟踪方法、装置及设备

权利要求书

1.一种方法，包括：

捕捉平面对象的多个图像；

将新图像选择为新关键帧；

计算所述新关键帧与所述平面对象的在空间上分布的多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的单应性；

使用所述新关键帧和所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧以及所述新关键帧与所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的所述单应性来生成图形结构，所述图形结构是基于树的图形结构，并且所述新关键帧和所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧是节点，且所述新关键帧与所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的所述单应性是所述节点之间的边；

使用所述图形结构来创建所述平面对象的映射图，包括：基于由运行时的实际相机轨迹产生的图形结构从所述多个先前关键帧中选择参考关键帧，计算所述参考关键帧关于所述平面对象的姿态，使用所述参考关键帧的姿态以及所述参考关键帧与其余关键帧集合之间的单应性来为所述其余关键帧集合计算姿态，以及使用所述参考关键帧的姿态和所述其余关键帧集合的姿态来创建所述映射图；以及

基于所述映射图和随后捕捉的图像来跟踪所述平面对象。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考关键帧是基于靠近所述新关键帧和靠近所述图形结构的中心节点中的一者来选择的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述新图像选择为所述新关键帧包括：将所述新图像与所述多个先前关键帧作比较以确定所述新图像与所述多个先前关键帧的交叠，以及将所述交叠与一阈值作比较。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述新图像选择为所述新关键帧包括验证所述新图像属于所述平面对象。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，验证所述新图像属于所述平面对象包括：

基于毗邻关键帧的姿态以及所述新图像与所述毗邻关键帧之间相应的单应性来确定所述新图像的多个姿态；

将所述多个姿态与从关于所述映射图跟踪所述新图像产生的关于所述新图像的跟踪姿态作比较；以及

确定所述多个姿态与所述跟踪姿态之间成对的姿态差异的总和落在指示所述新图像属于所述平面对象的阈值内。

6.一种装置，包括：

能够捕捉平面对象的多个图像的相机；以及

耦合至所述相机的处理器，所述处理器被配置成将新图像选择为新关键帧，计算所述新关键帧与所述平面对象的在空间上分布的多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的单应性，使用所述新关键帧和所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧以及所述新关键帧与所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的所述单应性来生成图形结构，所述图形结构是基于树的图形结构，并且所述新关键帧和所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧是节点，且所述新关键帧与所述多个先前关键帧中的每个先前关键帧之间的所述单应性是所述节点之间的边，使用所述图形结构来创建所述平面对象的映射图，包括：基于由运行时的实际相机轨迹产生的图形结构从所述多个先前关键帧中选择参考关键帧，计算所述参考关键帧关于所述平面对象的姿态，使用所述参考关键帧的姿态以及所述参考关键帧与其余关键帧集合之间的单应性来为所述其余关键帧集合计算姿态，以及使用所述参考关键帧的姿态和所述其余关键帧集合的姿态来创建所述映射图，以及基于所述映射图和随后捕捉的图像来跟踪所述平面对象。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成基于靠近所述新关键帧和靠近所述图形结构的中心节点中的一者来选择所述参考关键帧。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成通过配置成执行以下操作来将所述新图像选择为所述新关键帧：将所述新图像与所述多个先前关键帧作比较以确定所述新图像与所述多个先前关键帧的交叠，以及将所述交叠与一阈值作比较。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器被配置成通过配置成验证所述新图像属于所述平面对象来将所述新图像选择为所述新关键帧。