[发明专利]一种全景视觉SLAM建图方法

权利要求书

1.一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：全景摄像机标定，将全景图和空间转化为理想球面成像模型；

步骤S2：通过cube表达将全景平面画面投影成六面体平面图像，将六面体平面图像转化为理想球面成像模型，进行特征点匹配；

步骤S3：通过3D-2D图像姿态估计实现运动姿态估计，对全景图像序列进行姿态矫正；

步骤S4：对全景图像序列进行图像特征点跟踪，当特征点跟踪失效或图像满足其他关键帧选取条件时，更新最终关键帧并进行关键帧特征匹配，关键帧的作用为标识当前帧的姿态信息；

步骤S5：通过对相机位移进行估计和对空间特征点进行定位实现局部建图；

步骤S6：进行回环检测，实现全局建图优化。

2.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述将全景图像转化为理想球面成像模型的方法为，将所述全景图上的所有点P(x,y)转化为理想球面上的点P'(lon,lat)：

所述将空间转化到理想球面成像模型的方法为，将空间中的所有点转化为理想球面上的点p'(lon,lat)：

其中，width为图像宽度，height为图像高度，f_θ,c_θ由摄像机固有参数标定。

3.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，所述步骤S2中，将所述六面体平面图像转化为理想球面成像模型的方法为，将六面体平面图像上的所有点P1(x₁,y₁)转换为理想球面上的点P1'(lon,lat)：

其中，width为图像宽度，height为图像高度。

4.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述运动姿态估计的方法为：

所述理想球面上的点P’(lon₀,lat₀)经过图像转动得到P’(lon₁,lat₁)，将旋转后的点P’(lon₁,lat₁)与P’(lon₀,lat₀)进行图像特征点跟踪或特征点匹配，采用最小二乘法或梯度下降法或牛顿法得到转动矩阵R₁。

5.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述对相机位移进行估计和对空间特征点进行定位的方法采用三角定位法。

6.根据权利要求1所述的一种全景视觉SLAM建图方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述回环检测的方法为，将一个关键帧作为当前关键帧与前一个关键帧进行匹配，匹配方法为：两个关键帧之间的多个帧为间隔帧，依次计算每个间隔帧距离前一帧的位移求和得到两个关键帧经过多个间隔帧之间的累计位移T_n，计算直接匹配两个关键帧得到的位移T_m，T_n和T_m的差值代表误差。