(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210841192.3 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 杭州萤石软件 有限公司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区丹 枫路 399号2号楼B楼3 02室 (72)发明人 张泽鲁　 (74)专利代理 机构 北京柏杉松知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11413 专利代理师 丁芸　马敬 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种相机位姿 估计方法、 装置及电子设备 (57)摘要 本发明实施例提供了一种相机位姿估计方 法、 装置及电子设备。 所述方法包括： 针对参考帧 和目标帧中的各像素点， 根据所述像素点的像素 值， 确定所述像素点对应的空间点的辐射能量， 作为所述像素点的矫正光度， 其中， 所述参考帧 和所述目标帧为定位设备在同一时间窗口内采 集到的图像帧， 并且所述参考帧的位姿已知； 根 据所述参考帧和所述目标帧中各像素点的矫正 光度、 所述参考帧的位姿， 确定光度误差与所述 目标帧的位姿之间的对应关系， 其中， 所述光度 误差用于表示所述参考帧和所述目标帧中对应 于同一空间点的像素点的所述矫正光度之间的 差异； 根据所述对应关系， 确定最小光度误差对 应的位姿， 作为所述目标帧的初始位姿。 可以提 高位姿确定的准确性。 权利要求书3页 说明书13页 附图4页 CN 115272462 A 2022.11.01 CN 115272462 A 1.一种相机位姿估计方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 针对参考帧和目标帧中的各像素点， 根据所述像素点的像素值， 确定所述像素点对应 的空间点的辐射能量， 作为所述像素点的矫正光度， 其中， 所述参考帧和所述目标帧为定位 设备在同一时间窗口内采集到的图像帧， 并且所述 参考帧的位姿已知； 根据所述参考帧和所述目标帧中各像素点的矫正光度、 所述参考帧的位姿， 确定光度 误差与所述 目标帧的位姿之间的对应关系， 其中， 所述光度误差用于表示所述参考帧和所 述目标帧中对应于同一空间点的像素点的所述 矫正光度之间的差异； 根据所述对应关系， 确定最小光度误差对应的位姿， 作为所述目标帧的初始位姿。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述参考帧和所述目标帧中各像 素点的矫 正光度、 所述 参考帧， 确定光度误差与所述目标帧的位姿之间的对应关系， 包括： 分别确定同一空间点在所述参考帧中对应的参考特征区域和在所述目标帧中对应的 目标特征区域； 构建以所述目标特征区域在所述目标帧中的目标位置为自变量、 目标光度误差为因变 量的函数， 作为光度误差和所述目标帧的位姿之间的对应关系， 其中， 所述目标光度误差为 所述参考特征区域中像素点的所述矫正光度与所述目标特征区域中像素点的所述矫正光 度之间的差异。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述对应关系， 确定最小光度误 差对应的位姿， 作为所述 参考帧的初始位姿， 包括： 沿所述参考帧中边 缘特征的法线方向调整目标位置， 得到新的目标位置； 根据所述对应关系， 确定新的目标位置对应的目标光度误差； 返回执行沿所述目标帧中边缘特征的法线方向调整目标位置， 得到新的目标位置的步 骤， 直至得到所述目标光度误差的最小值； 根据所述最小值对应的目标位置与所述参考特征区域在所述参考帧中所处的参考位 置之间的坐标转换关系， 以及所述 参考帧的位姿， 确定所述目标帧的初始位姿。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述针对参考帧和目标帧中的各像素点， 根据所述像素点的像素值， 确定所述像素点对应的空间点的辐 射能量， 作为所述像素点的 矫正光度， 包括： 针对参考帧和目标帧中的各像素点， 根据预设的像素值与辐射能量之间的转换关系， 将所述像素点的像素值转换为所述像素点对应的空间点的辐射能量， 作为所述像素点的矫 正光度； 其中， 所述转换关系预先根据拍摄同一场景得到的多个标准图像生成， 不同的所述标 准图像的 曝光时长不同。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 若无法根据所述对应关系确定最小光度误差对应的位姿， 则根据特征点法， 确定所述 参考帧和所述目标帧之间的转换关系； 根据所述 转换关系， 按照预设运动学模型确定所述目标帧的初始位姿。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 按照预设优化方式对所述初始位姿进行优化， 得到经过优化的位姿， 其中， 所述预设优 化包括以下一种或多种优化方式： 局部地图优化、 全局地图优化、 回环检测。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115272462 A 27.一种相机位姿估计装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 光度矫正模块， 用于针对参考帧和目标帧中的各像素点， 根据 所述像素点的像素值， 确 定所述像素点对应的空间点的辐射能量， 作为所述像素点的矫正光度， 其中， 所述参考帧和 所述目标帧为定位设备在同一时间窗口内采集到的图像帧， 并且所述 参考帧的位姿已知； 光度误差模块， 用于根据所述参考帧和所述目标帧中各像素点的矫正光度、 所述参考 帧的位姿， 确定光度误差与所述目标帧的位姿之间的对应关系， 其中， 所述光度误差用于表 示所述参考帧和所述目标帧中对应于同一空间点的像素点的所述 矫正光度之间的差异； 初始位姿模块， 用于根据 所述对应关系， 确定最小光度误差对应的位姿， 作为所述目标 帧的初始位姿。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述光度误差模块根据所述参考帧和所述 目标帧中各像素点的矫正光度、 所述参考帧， 确定光度误差与所述 目标帧的位姿之间的对 应关系， 包括： 分别确定同一空间点在所述参考帧中对应的参考特征区域和在所述目标帧中对应的 目标特征区域； 构建以所述目标特征区域在所述目标帧中的目标位置为自变量、 目标光度误差为因变 量的函数， 作为光度误差和所述目标帧的位姿之间的对应关系， 其中， 所述目标光度误差为 所述参考特征区域中像素点的所述矫正光度与所述目标特征区域中像素点的所述矫正光 度之间的差异。 9.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述初始位姿模块根据所述对应关系， 确 定最小光度误差对应的位姿， 作为所述 参考帧的初始位姿， 包括： 沿所述参考帧中边 缘特征的法线方向调整目标位置， 得到新的目标位置； 根据所述对应关系， 确定新的目标位置对应的目标光度误差； 返回执行沿所述目标帧中边缘特征的法线方向调整目标位置， 得到新的目标位置的步 骤， 直至得到所述目标光度误差的最小值； 根据所述最小值对应的目标位置与所述参考特征区域在所述参考帧中所处的参考位 置之间的坐标转换关系， 以及所述 参考帧的位姿， 确定所述目标帧的初始位姿。 10.根据权利要求7所述的装置， 所述光度矫正模块针对参考帧和目标帧中的各像素 点， 根据所述像素点的像素值， 确定所述像素点对应的空间点的辐射能量， 作为所述像素点 的矫正光度， 包括： 针对参考帧和目标帧中的各像素点， 根据预设的像素值与辐射能量之间的转换关系， 将所述像素点的像素值转换为所述像素点对应的空间点的辐射能量， 作为所述像素点的矫 正光度； 其中， 所述转换关系预先根据拍摄同一场景得到的多个标准图像生成， 不同的所述标 准图像的 曝光时长不同。 11.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述初始位姿模块， 还用于若无法根据 所 述对应关系确定最小光度误差对应的位姿， 则根据特征点法， 确定所述参考帧和所述 目标 帧之间的转换关系； 根据所述 转换关系， 按照预设运动学模型确定确定所述目标帧的初始位姿。 12.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述装置还包括位姿优化模块， 用于按照权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115272462 A 3