[发明专利]联合环境重建和相机校准

权利要求书

1.一种方法，包括由计算设备：

访问相机装备的校准模型；

访问通过所述相机装备根据在环境中的多个姿态捕获的所述环境的第一多个观测结果；

至少基于所述第一多个观测结果、所述多个姿态和所述校准模型，生成包括所述环境的几何结构的环境模型；

针对所述多个姿态中的一个或更多个姿态，基于所述环境模型和所述一个或更多个姿态确定所述环境的一个或更多个预测的观测结果；

将所述一个或更多个预测的观测结果与对应于从其确定所述一个或更多个预测的观测结果的所述一个或更多个姿态的所述第一观测结果中的一个或更多个第一观测结果进行比较；

基于所述比较修正所述校准模型；和

至少基于所述环境的第二多个观测结果和修正的校准模型来修正所述环境模型。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下操作捕获所述环境的所述第一多个观测结果：

由所述相机装备将结构光图案投射到所述环境中；

由所述相机装备的相机检测所述环境中的投射的结构光图案；和

将检测到的结构光图案与模板结构光图案进行比较。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括通过以下操作捕获所述环境的所述第一多个观测结果：

由所述相机装备将包括多个点的结构光图案投射到所述环境中；

由所述相机装备的相机检测所述环境中的结构光图案的一个或更多个点；

识别检测到的点中的每一个；和

对于每个识别的点，将所述识别的点的位置与所述结构光图案中该识别的点的相应预期方位进行比较。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的方法，还包括：

通过从所述相机装备的定位系统接收所述相机装备的姿态来捕获所述相机装备的从其捕获每个第一观测结果的姿态；并且优选地还包括：

基于来自所述相机装备的运动传感器的输出来初始化所述相机装备的定位系统。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

通过至少基于所述观测结果和所述校准模型定位所述相机装备来捕获所述相机装备的从其捕获每个观测结果的姿态。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，至少基于所述第一多个观测结果、所述多个姿态和所述校准模型生成包括所述环境的几何结构的所述环境模型包括：

根据每个观测结果和所述相机装备的从其捕获该观测结果的姿态生成所述环境的几何结构的估计；和

组合从每个观测结果生成的估计，以形成所述环境模型。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述一个或更多个预测的观测结果和所述第一多个观测结果包括结构光图案的点的位置信息；和

将所述一个或更多个预测的观测结果与对应于从其确定所述一个或更多个预测的观测结果的一个或更多个姿态的所述第一观测结果中的一个或更多个第一观测结果进行比较包括，将每个预测的观测结果的位置信息与相应对应的第一观测结果的位置信息进行比较。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述相机装备的所述校准模型包括：

所述相机装备的相机的固有参数；

所述相机装备的发射器的固有参数；

用于执行所述相机装备在环境中的定位的参数；或者

与所述相机装备的所述相机和所述发射器之间的关系相关联的参数。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，基于所述比较修正所述校准模型包括：

修改所述校准模型的参数中的一个或更多个，以最小化一个或更多个预测的观测结果与对应于从其确定所述一个或更多个预测的观测结果的一个或更多个姿态的所述第一观测结果中的一个或更多个第一观测结果之间的差异。