[发明专利]一种烟雾环境下的可见光视觉导航方法

说明书

一种烟雾环境下的可见光视觉导航方法，该方法包括：对相机进行标定；通过所述相机采集连续性的帧数据图像，判断所述图像是否有雾；如果判断有雾，则估计大气散射系数，并对所述图像进行去雾处理；计算去雾后的所述当前图像与所述图像的相对位姿变换关系；根据所述相对位姿变换关系确定匹配点，对所述匹配点处的图像获得的所述大气散射系数进行融合，得到所述匹配点的大气散射系数估计值；以及，根据所述大气散射系数估计值，重新对所述图像的下一图像去雾处理，重复执行上述步骤，当所述大气散射系数估计值满足预设条件时，停止执行上述步骤，输出最后一次获得的位姿估计结果，解决现有技术中现有视觉导航方案在烟雾环境下不适用的技术问题。

技术领域

本申请应用涉及计算机视觉和导航技术领域。

背景技术

视觉导航在高精度制导武器、自动驾驶等领域有着重要应用，自然环境干扰如烟雾会严重影响视觉导航效果。

图像去雾有很多方法，如基于大气散射模型的暗通道先验去雾方法就能取得很好的效果。但是图像去雾不考虑导航过程的连续性，直接加入视觉导航过程，导航鲁棒性和精度难以保证。用红外相机成像可以消除烟雾影响，但是红外相机分辨率低，成像质量差。

这些图像去雾方法关注的是视觉效果上的去雾，致力于让图像看起来更清晰，甚至为此让图像发生变形，或者灰度分布不再光滑，并不考虑导航过程的连续性，这对视觉导航来说是很不利的。

因此，充分考虑视觉导航的连续性，提出一种烟雾环境下的基于可见光相机的视觉导航方法对在薄雾环境下实现高精度的视觉导航具有重要意义。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种烟雾环境下的可见光视觉导航方法，解决了现有方法中图像去雾不考虑导航过程的连续性，直接加入视觉导航过程，导航鲁棒性和精度难以保证，通过充分考虑视觉导航的连续性，可在薄雾环境下，极大地提升视觉导航的精度。

本申请的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。

本申请的第三个目的在于提出一种计算机设备。

为达成上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种烟雾环境下的可见光视觉导航方法，该方法包括以下步骤：

步骤S10，对相机进行标定，具体地，本申请实施例对相机进行几何标定和光度标定。

步骤S20，通过所述相机采集连续性的帧数据图像，判断所述帧数据图像是否有雾，其中，所述帧数据图像包括当前帧数据图像和上N帧数据图像，N为正整数；如果判断有雾，则估计大气散射系数，并对所述帧数据图像进行去雾处理；

具体而言，图像采集当前帧数据，判断是否有雾，如果有雾则估计大气散射系数，并对图像进行去雾处理，否则，直接估计相对位姿变换并输出结果。

步骤S30，计算去雾后的所述当前帧数据图像与所述上N帧数据图像的相对位姿变换关系；具体而言，当前帧去雾后的图像，与上一帧或之前的多帧去雾图像，计算相对位姿变换关系。

步骤S40，根据所述相对位姿变换关系确定匹配点，对所述匹配点处的帧数据图像获得的所述大气散射系数进行融合，得到所述匹配点的大气散射系数估计值；以及

步骤S50，根据所述大气散射系数估计值，重新对上述已经处理过的多个帧数据图像去雾处理，重复执行所述步骤S30和所述步骤S40，当所述大气散射系数估计值满足预设条件时，停止执行所述步骤S30和所述步骤S40，输出最后一次获得的位姿估计结果；

进一步地，如果相对位姿计算结果差异足够小，或者重复次数足够多，认为获得了可靠地位姿估计结果。