[发明专利]位姿估计装置及真空清洁器系统

权利要求书

1.一种位姿估计装置，用于估计具有第一成像器和第二成像器的立体摄像机的第一成像器的位姿，所述第一成像器和所述第二成像器的成像时序彼此不同步，所述位姿估计装置包括：

所述第一成像器，其生成在第一时间捕获的第一标准图像和在第二时间捕获的第二标准图像；

所述第二成像器，其生成与所述第一时间关联的第一参考图像和与所述第二时间关联的第二参考图像；以及

估计器，其基于所述第一标准图像、所述第二标准图像、所述第一参考图像和所述第二参考图像来估计：(a)所述第一成像器在所述第一时间的位姿，其中所述第一成像器在所述第二时间的位姿被视为标准，以及(b)当捕获所述第一参考图像时的所述第二成像器的位置从所述第二成像器在所述第一时间的估计理想位置的位置移位，其中所述第二成像器在所述第一时间的所述估计理想位置通过根据所述第一成像器和所述第二成像器之间的位置关系使所述第一成像器在所述第一时间的位置移位来计算，

其中，所述估计器对所述第一标准图像、所述第二标准图像、所述第一参考图像和所述第二参考图像中的对应的特征点进行搜索，基于所述第二标准图像和所述第二参考图像恢复所述特征点的位置，并估计(a)以及(b)，以使得通过在所述第一时间将所述特征点的恢复的位置投影在所述第一成像器和所述第二成像器上获得的重投影点和包括在所述第一标准图像和所述第一参考图像中的所述特征点之间的误差最小化。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述估计器将捕获所述第一参考图像的所述第二成像器从所述第二成像器在所述第一时间的所述估计位置的所述位置移位视为是由旋转运动所导致的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述估计器估计：当捕获所述第二参考图像时的所述第二成像器的位置从所述第二成像器在所述第二时间的估计理想位置的位置移位，其中所述第二成像器在所述第二时间的所述估计理想位置通过根据所述第一成像器和所述第二成像器之间的位置关系使所述第一成像器在所述第二时间的位置移位来计算。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述估计器：(a)将所述第一成像器在所述第一时间的所述位姿估计为两个自由度的平移分量和一个自由度的旋转分量，其中所述第一成像器在所述第二时间的所述位姿被视为标准，以及(b)将捕获所述第一参考图像的所述第二成像器从所述第二成像器在所述第一时间的估计位置的所述位置移位估计为一个自由度的旋转分量。

5.一种真空清洁器系统，其包括根据权利要求1所述的装置。

6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括允许真空清洁器行进的驱动轮，并且其中

所述驱动轮的旋转轴基本平行于连接所述第一成像器和所述第二成像器的直线。

7.一种存储计算机程序指令的非暂态计算机可读存储介质，当计算机执行所述计算机程序指令时，使得计算机进行具有第一成像器和第二成像器的立体摄像机的第一成像器的位姿估计，所述第一成像器和所述第二成像器的成像时序彼此不同步，使得计算机进行下列步骤：

控制生成在第一时间捕获的第一标准图像和在第二时间捕获的第二标准图像的所述第一成像器；

控制生成与所述第一时间关联的第一参考图像和与所述第二时间关联的第二参考图像的所述第二成像器；以及

基于所述第一标准图像、所述第二标准图像、所述第一参考图像和所述第二参考图像来估计：(a)所述第一成像器在所述第一时间的位姿，其中所述第一成像器在所述第二时间的位姿被视为标准，以及(b)当捕获所述第一参考图像时的所述第二成像器的位置从所述第二成像器在所述第一时间的估计理想位置的位置移位，其中所述第二成像器在所述第一时间的所述估计理想位置通过根据所述第一成像器和所述第二成像器之间的位置关系使所述第一成像器在所述第一时间的位置移位来计算，估计步骤包括：对所述第一标准图像、所述第二标准图像、所述第一参考图像和所述第二参考图像中的对应的特征点进行搜索，基于所述第二标准图像和所述第二参考图像恢复所述特征点的位置，并估计(a)以及(b)，以使得通过在所述第一时间将所述特征点的恢复的位置投影在所述第一成像器和所述第二成像器上获得的重投影点和包括在所述第一标准图像和所述第一参考图像中的所述特征点之间的误差最小化。