[发明专利]视觉导航系统中的几何匹配

说明书

产生包括本地特征和所述本地特征的3D方位的第一地图，所述本地特征包括当前图像中的可见特征和共同可见的特征的对应集合。可确定包括先前特征和所述先前特征的3D方位的第二地图，其中每一先前特征：在先于所述本地特征中的任一个的首次成像的时间被首次成像，并且处于至少一个本地特征的阈值距离内。通过将所述第一地图和所述第二地图进行比较，确定包括所述第一地图中的先前经成像本地特征的第一子集和所述第二地图中的所述先前特征的对应的第二子集，其中所述第一子集中的每一本地特征对应于所述第二子集中的相异先前特征。确定将本地特征的子集映射到先前特征的子集的变换。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2016年6月9日申请的标题为“视觉导航系统中的几何匹配(Geometric Matching In Visual Navigation Systems)”的美国非临时申请案第15/178,505号的权益和优先权。以上申请案全部转让给本案受让人，且其全部以引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中所揭示的标的物大体上涉及视觉导航系统，且特定来说，涉及用于维持视觉导航系统中的准确度和精确度的系统和方法。

背景技术

智能手机和其它移动装置日渐用于视觉导航。在视觉导航(VN)系统(VNS)中，由相机捕获的视觉惯性测距(VIO)或基于视觉的定位(VBP)系统(在本文中统称为“VNS”)图像结合其它传感器或无线测量用于方位确定和/或估计移动装置的轨迹。

术语“测距(odometry)”是指基于来自传感器的测量值对位置随时间的改变的估计。如本文中所使用，术语“视觉惯性测距”(VIO)是指使用图像和其它基于传感器的测量的组合的测距以及基于图像的测距两者。在VIO中，可逐帧追踪若干视觉特征，所述特征可用于确定相机相对运动的准确估计值。

在传统的VNS中，使用图像之间的基于视觉或外观的特征匹配确定移动装置的位姿。传统的VNS遭遇“位姿漂移”(或漂移)，其描述移动装置的实际位置与移动装置的VN确定的位置之间的误差。一种减小或缓解位姿漂移的方法为“环路闭合”。位姿漂移或漂移由于个别帧的位姿计算的残留误差并且从此类误差逐帧累计而发生。在环路闭合中，移动装置可确定在某一任意时间长度之后，当前观察到的特征是否对应于其轨迹上的某一先前观察到的特征。接着可基于以下中的一或多个校正移动装置的位置和/或轨迹：当前相机位姿、先前估计的特征方位和/或对应的先前相机位姿，进而减小位姿漂移的影响。然而，随着时间长度增加，需要视觉上匹配以确定环路闭合事件是否已发生的特征点的搜索空间显著地增加，由此限制适用性。此外，因为特征的外观可基于视点和/或照明改变，仅基于基于视觉或外观的特征匹配的环路闭合可具有挑战性。

发明内容

在一些实施例中，一种在用户装备(UE)上的处理器实施的方法可包括：部分地基于当前图像帧的所估计的相机位姿，产生包括本地特征和所述本地特征的3D方位的第一地图，其中所述本地特征包括所述当前图像帧中的多个可见特征和对应于所述多个可见特征的共同可见的特征的集合；确定包括先前特征和对应于所述先前特征的3D方位的第二地图，其中每一先前特征在先于所述本地特征中的任一个的首次成像的时间被首次成像，且其中每一先前特征在至少一个本地特征的阈值距离内；基于所述第一地图与所述第二地图的比较，确定包括所述第一地图中的先前经成像本地特征的第一子集和所述第二地图中的所述先前特征的对应的第二子集，其中所述第一子集中的每一本地特征对应于所述第二子集中的相异先前特征；和确定变换，其中所述变换将所述本地特征的所述第一子集映射到所述先前特征的所述第二子集。