[发明专利]机器人位姿的确定方法、装置、机器人和可读存储介质

权利要求书

1.一种机器人位姿的确定方法，包括：

通过在机器人拍摄的当前帧图像和前一帧图像中匹配相同的特征点和特征线段，并参考机器人拍摄前一帧图像时的位置和姿态，估计所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态，其中，所述估计所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态包括：通过比对地图中的特征点和特征线段在所述当前帧图像中的投影信息和在前一帧图像中的投影信息，确定机器人拍摄当前帧图像时相对于拍摄前一帧图像时的相对位移和姿态变化；根据机器人拍摄当前帧图像时相对于拍摄前一帧图像时的相对位移和姿态变化，以及机器人拍摄前一帧图像时的位置和姿态，估计所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态，其中所述地图包括关键帧图像中的特征点和特征线段的三维坐标；

根据所述地图中的特征点和特征线段与当前帧图像中的特征点和特征线段的匹配信息，以及估计的所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态，确定对所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态进行估计而产生的误差；

根据所述误差对估计的所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态进行修正，从而确定所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其中，所述确定机器人拍摄当前帧图像时相对于拍摄前一帧图像时的相对位移和姿态变化包括：

确定所述地图中的特征点和特征线段上的点在所述当前帧图像中的投影的亮度信息作为第一亮度信息；

确定所述地图中的特征点和特征线段上的点在所述前一帧图像中的投影的亮度信息作为第二亮度信息；

使所述第一亮度信息和第二亮度信息误差最小的情况下，确定机器人拍摄当前帧图像时相对于拍摄前一帧图像时的相对位移和姿态变化。

3.根据权利要求1所述的确定方法，确定所述地图中的特征点和特征线段在所述当前帧图像中的投影信息包括：

确定所述地图中的特征点和特征线段上的点在拍摄对应的关键帧图像时机器人坐标系下的三维坐标；

根据机器人拍摄当前帧图像相对于拍摄所述关键帧图像的位移和姿态变化，将所述特征点和特征线段上的点的三维坐标由拍摄所述关键帧图像时机器人坐标系下，转换至拍摄所述当前帧图像时机器人坐标系下；

根据相机的内置参数，以及所述特征点和特征线段上的点在拍摄所述当前帧图像时机器人坐标系下的三维坐标，将所述特征点和特征线段的点投影到所述当前帧图像上，得到二维坐标作为在所述当前帧图像中的投影信息。

4.根据权利要求1所述的确定方法，其中，所述确定对所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态进行估计而产生的误差包括：

根据估计的所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态，确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的估计位置；

根据所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的匹配信息，确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的预测位置；

根据所述估计位置与所述预测位置确定对所述机器人拍摄当前帧图像时的位置和姿态进行估计而产生的误差。

5.根据权利要求4所述的确定方法，其中，所述确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的预测位置包括:

通过比对所述地图中的特征点和特征线段在所述当前帧图像中的投影信息和在关键帧图像中的投影信息，确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的预测位置。

6.根据权利要求5所述的确定方法，其中，所述确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的预测位置包括：

确定所述地图中的特征点和特征线段上的点在所述当前帧图像中的投影的亮度信息作为第三亮度信息；

确定所述地图中的特征点和特征线段上的点在关键帧图像中的投影的亮度信息作为第四亮度信息；

使所述第三亮度信息和第四亮度信息误差最小的情况下，确定所述地图中的特征点和特征线段在当前帧图像中的预测位置。