[发明专利]机器人和用于机器人定位的方法

权利要求书

1.一种用于机器人定位的方法，包括：

由环境中的机器人的相机捕获相机图像；

由所述机器人的一个或多个处理器将边缘检测器应用于所述相机图像以检测所述相机图像中的相机图像边缘；

由所述一个或多个处理器识别所述环境中的所述相机的估计姿态；

由所述一个或多个处理器根据所述环境的电子存储的三维模型来渲染从所述估计姿态的视点的所述环境的模型图像；

由所述一个或多个处理器将所述边缘检测器应用于所述环境的所述模型图像以检测所述模型图像中的模型图像边缘；

由所述一个或多个处理器基于所述相机图像边缘与所述模型图像边缘的比较来确定所述环境中的所述相机的当前姿态；以及

由所述一个或多个处理器基于所述相机的当前姿态来定位所述环境中的所述机器人，

其中，基于所述相机图像边缘与所述模型图像边缘的比较来确定所述环境中的所述相机的当前姿态包括：

确定所述相机图像边缘和所述模型图像边缘之间的差异；

基于所述差异来确定所述相机的候选姿态；

根据所述环境的所述电子存储的三维模型来渲染从所述候选姿态的视点的所述环境的附加模型图像；

将所述边缘检测器应用于所述环境的所述附加模型图像以从所述附加模型图像提取附加模型图像边缘；

确定所述相机图像边缘与所述附加模型图像边缘之间的附加差异；以及

如果所述附加差异满足阈值，则将所述候选姿态用作所述相机的当前姿态。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述环境中的所述相机的所述估计姿态是基于所述相机的紧接在前姿态，其中，所述相机的所述紧接在前姿态是基于由所述相机捕获的在前相机图像的在前相机图像边缘与从在前估计姿态的视点渲染的在前模型图像的在前模型图像边缘的比较来确定的。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述环境中的所述相机的所述估计姿态是基于以下来确定的：基于来自所述机器人的一个或多个附加传感器的传感器数据来修改所述紧接在前姿态。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述一个或多个附加传感器包括惯性测量单元。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在捕获所述相机图像之后，由所述相机捕获附加相机图像；

由所述一个或多个处理器将所述边缘检测器应用于所述附加相机图像以检测所述附加相机图像中的附加相机图像边缘；

基于所述环境中的所述相机的所确定的当前姿态，确定所述环境中的所述相机的附加估计姿态；

由所述一个或多个处理器根据所述环境的所述电子存储的三维模型渲染从所述附加估计姿态的视点的所述环境的另外的模型图像；

由所述一个或多个处理器将所述边缘检测器应用于所述环境的所述另外的模型图像以检测所述另外的模型图像中的另外的模型图像边缘；以及

由所述一个或多个处理器基于所述附加相机图像边缘与所述另外的模型图像边缘的比较来确定所述环境中的所述相机的新当前姿态。

6.如权利要求5所述的方法，其中，基于所述环境中的所述相机的所确定的当前姿态来确定所述附加估计姿态包括：将所述附加估计姿态定义为所述环境中的所述相机的所确定的当前姿态。

7.如权利要求5所述的方法，进一步包括：

从所述机器人的一个或多个附加传感器接收传感器数据；

其中，基于所述相机的所确定的当前姿态来确定所述附加估计姿态包括：基于所述相机的所确定的当前姿态并且基于所述传感器数据来确定所述附加估计姿态。

8.如权利要求1所述的方法，其中，由所述相机的单个传感器捕获所述相机图像。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述相机是单眼相机。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个处理器包括图形处理器单元。