本技术涉及室内停车场景下的语义VI-SLAM数据匹配技术,主要步骤包括:捕获室内停车环境的全景图像数据,利用语义分割技术提取全景语义对象;从提取的语义对象中提取特征点;以及基于特征点进行数据关联,实现精确定位和建图。
背景技术
语义VI-SLAM(Visual-Inertial Simultaneous Localization and Mapping, 视觉惯性同时定位与地图构建)是一类SLAM系统,利用视觉和惯性传感器在未知环境中进行即时定位与地图构建。与传统SLAM不同,语义VI-SLAM在地图中加入了语义标志物,使其能够在室内停车场等场景下识别和定位诸如停车位、减速带和停车位编号等语义对象,从而提高自动驾驶系统的环境感知能力。这种系统的核心在于构建语义地图,同时确定车辆在该环境中的位置。
数据关联在语义VI-SLAM中,是指将当前观测到的语义对象与已有地图中的语义标志物进行匹配的过程。当系统在时间t观测到m语义对象,而地图中已有n语义标志物时,数据关联需要估计每个观测对象与地图中对应标志物之间的关联关系。有效的数据关联是系统精确定位的关键,对于保持稳定的导航至关重要。错误的数据关联会降低系统位姿估计的准确性,导致系统发散,进而影响导航的精确度和可靠性。
现有语义VI-SLAM通常依靠低级几何特征(例如角、线和表面斑块)来解决数据关联问题,但是这类方法仍然存在着以下不足:
(1)低级几何特征容易受驾驶过程中相机视角变化时导致其外观变化的影响。
(2)随着时间的推移,相机位姿和地图地标位置的不确定性的积累可能导致当前观察到的语义对象看似合理但错误的关联。
(3)尽管室内泊车场景的地面语义对象在从上往下视角下外观保持一致,但现有数据关联方法很少利用这种稳定的环视语义特征,未能充分发挥其优势。
实现思路