CN114332360B 一种协同三维建图方法及系统 （深圳先进技术研究院）

通过所述视觉定位标记优化无人车视觉里程计相比，本发明主要基于ORB-SLAM框架和云端实决协同SLAM系统实时性难以满足以及解决协同2通过所述云端完成ORB-SLAM框架的局部地图构建线程所述环境信息包括图像信息，对所述图像信息采用ORB-SLAM算法提取特征点和描述所述无人机装载相机坐标系的YOZ平面与所述无人机坐标系的YOZ平面计算出所述无人机装载相机坐标系到所述世计算出所述无人机装载相机坐标系与所述视觉定位标通过所述视觉定位标记得到的相对位姿和视觉里程计得到的相对位姿，求出轨迹误所述无人车坐标系的关系；得到所述无人车装载相机坐标系R:与所述标记坐标系B与所述无人车装载相机坐标系定义所述视觉定位标记坐标系与所述无人车装载相机坐标系R:相互间的相对误差3其中，so,表示三维特殊正交群，表示从所述无人车装载相机坐标系R:到所述世界坐标系的平移误差，r表示从所述视觉定位标记坐标系到所述无人车装载相机坐标机坐标系R:的旋转误差；cw代表视觉定位标记点从所述世界坐标系Br到所述无人车装载相机坐标系bc代表所述视觉定位标记点从所述视觉定位标记坐标系到所述无人车装bw表示所述视觉定位标记点从所述世界坐标系Br到所述视觉定位标记坐标系表优化后的相似变换；多智能体包括一台所述无人机和一台所述无人车，所述无人车前方位置装备第二单目相机且所述第二单目相机的镜4在所述无人机或所述无人车上的局部地图里去重新定所述无人机坐标系与所述无人机装载相机坐标系R:是平行关系：为所述无人机坐标系与所述无人机装载相机坐标系之间的平移向量，表所述视觉定位标记坐标系与所述世界坐标系Br之间的关系满足：5而所述无人机装载相机坐标系R:到所述视觉定位标记坐标系的其中，为所述无人机装载相机坐标系R:到所述视r:为所述无人机装载相机坐标系R:到所述视觉定位标记坐标系的平移向量；则得到所述无人机装载相机坐标系R:到所述世界坐标系Br的关系包括：其中M代表相机内参矩阵，[u,v,1]代表所述视觉定位标记投影到归一化平面的坐。8.一种协同三维建图系统，用于实现上述权利要求1-7任一项所述的协同三维建图方信息处理模块，用于从获取的所述环境信息中，采用ORB-SLA执行模块，用于通过所述云端完成ORB-SLAM框架的局部地图构建线程和闭环检测线6[0002]现有技术中存在采用路标与单目相机传感器技术实现多机器人的三维平面建图集中式体系结构，所述无人机前方位置装备第一单目相机且所述第一单目相机的镜头朝7[0031]所述无人机装载相机坐标系PC的YOZ平面与所述无人机坐标系PA的YOZ平面平行，[0033]计算出所述无人机装载相机坐标系PC与所述视觉定位标记坐标系PB的相对位姿和Tf:[0038]其中，PA表示所述无人机坐标系的坐标，PC表示所述无人机标，为所述无人机坐标系PA与所述无人机装载相机坐标系PC之间的平移向量，述世界坐标系PW与所述视觉定位标记坐标系PB之为所述视觉定位标记坐标系PB到所述无人机装载相机坐标系P8机坐标系PA到所述世界坐标系PW的平移向量代表所述视觉定位标记在相机坐标系下的Z轴坐标，采用直接线性变换算法计算9[0061]定义所述视觉定位标记坐标系PB与所述无人车装载相机坐标系PPC[0072]假设优化后的Sim3姿态为s"=(R,tn,s),那系PB的旋转矩阵，tbw表示所述视觉定代表优化后的相似变换；[0080]信息处理模块，用于从获取的所述环境信息中，采用ORB-SLAM算法框架中的[0083]第二优化模块，用于通过所述视觉定位标记优化无人车视觉[0099]具体地，云端执行ORB-SLAM中的局部地图构建线程(LocalMapping线程)和闭环难救援、资源探测和空间探测等任务中具有重要影响力。CSLAM系统中的数据计算存储量[0101]优选地，本实施例在大规模未知环境中选择较为宽敞的地方打上路标(AprilTag[0104]采用Docker+Kubernetes+BRPC+Beego技术搭建云平台，使多智能体端与云端通[0126]无人机装载相机坐标系PC的YOZ平面与无人机坐标系PA的YOZ[0129]通过视觉定位标记即通过路标(AprilTag)得到的相对位姿和视觉里程计得到的[0132]P,=B:+:[0133]其中，PA表示无人机坐标系的坐标，PC表示无人机装载相机坐标系的坐标，觉定位标记坐标系PB到无人机装载相机坐标系PC的旋转矩阵为Rf,则：无人机装载相机坐标系PC到视觉定位标记坐标系P世界坐标系PW的平移向量，为无人机坐标系PA到无人机装载相机坐标系PC的平移向量。[0151]其中M代表相机内参矩阵，[u,v,1]代表视觉定位标记投PB与无人车装载相机坐标系PC相对位姿Tbc、以及视觉定位标记坐标系PB与世界坐标系PW相PW表示从视觉定位标记坐标系PB到无人车装载相机坐标系PC的[0167]假设优化后的Sim3姿态为s⃞"=(R,t,s),那么纠正完成的姿态是：bw表示视觉定位标记点从世界坐标系PW[0179]执行模块，用于通过云端完成ORB-SLAM框架的局部地图构建线程和闭环检测线[0180]与现有技术相比，本实施例提供的一种协同三维建图方法及系统，结合路标AprilTag+云架构+多机器人+SLAM三维建图技术，实现无人协同三维建图，能够解决协同[0182]本领域技术人员可以