数据处理方法及装置、实现定位的方法及装置和智能设备制造方法及图纸

本申请公开了一种数据处理方法及装置、实现定位的方法及装置和智能设备，本申请利用语义线段进行回环检测，由于语义线段拥有抗光照，抗遮挡的优点，很好地避免了由于光照变化使得特征点的位置发生改变而无法有效实现回环检测的问题，提升了回环检测的有效性，提高了定位准确性，尤其适用于复杂场景。尤其适用于复杂场景。尤其适用于复杂场景。

【技术实现步骤摘要】
数据处理方法及装置、实现定位的方法及装置和智能设备


[0001]本申请涉及但不限于智能机器人领域，尤指一种数据处理方法及装置和实现定位的方法。

技术介绍

[0002]智能机器人在使用中，需要回环检测信息来消除定位的累积误差。其中，回环检测指，在智能机器人运行过程中，检测当前地点机器人是否曾经到过。回环检测信息的作用为帮助智能机器人消除自身定位带来的累积误差，对于优化智能机器人定位具有重要意义。
[0003]相关技术中，一种回环检测为基于特征点的回环检测，这种方法需要构造基于描述子的词袋(BoW，Bag-of Words)模型。词袋模型将图像上的描述子映射到词汇空间，并给出词汇空间的统计特征，再运用统计特征的相似性来评价地点是否出现过。但是，光线变化会造成同一地点的图像由于光照变化而导致特征点位置、描述子被干扰的问题，因此，这种方法均受限于特征点和描述子的稳定性，剧烈的描述子变化将会导致词汇空间的统计特征发生改变，从而影响了回环检测的效果，进而降低了回环检测的有效性。
[0004]另一种利用特征点位置和霍夫(Hough)投票的弱几何一致性策略的回环检测方法，如果由于光照变化使得特征点的位置发生改变，也是无法有效实现回环检测的。
[0005]还有一种基于点描述子和线描述子的回环检测方法，为线特征专门构造了一个词袋模型，与点的词袋模型联用，这种方式相比只使用特征点的场景有所提升，但是，在光照变化较大的场景依然无法满足回环检测需求。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种数据处理方法及装置、实现定位的方法及装置和智能设备，能够提升回环检测的有效性。
[0007]本专利技术实施例提供了一种数据处理方法，包括：
[0008]从目标图像上提取语义线段信息；
[0009]根据提取的语义线段和与预先存储的多张图像的语义线段，从预先存储的多张图像中获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像；
[0010]根据提取的语义线段的端点，对获得的第一数量张图像进行几何验证，以获取与目标图像匹配的图像。
[0011]在一种示例性实例中，所述从目标图像上提取语义线段，包括：
[0012]获取所述目标图像；
[0013]获取所述目标图像的特征信息；
[0014]根据获得的特征信息，获取目标语义线段信息，其中，目标语义线段信息用于表示所述目标图像中语义线段的信息，语义线段包括具有语义信息的线段。
[0015]在一种示例性实例中，所述获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像，包括：
[0016]对比所述提取的语义线段与所述预先存储的多张图像的语义线段并分别计算分数，按照分数从高到低从所述预先存储的多张图像中获取预设第一数量张图像。
[0017]在一种示例性实例中，所述对比提取的语义线段与预先存储的多张图像的语义线段并分别计算分数，包括：
[0018]基于霍夫投票逐个匹配所述目标图像和所述预先存储的多张图像中的一张图像的语义线段，匹配数量与所述目标图像的语义线段的数量之比为计算出的所述分数；
[0019]对计算出的分数进行排序，按照分数从高到低选取所述预先存储的多张图像中得分高的第一数量张图像。
[0020]在一种示例性实例中，所述基于霍夫投票逐个匹配，包括：
[0021]利用所述语义线段的长度、方向、中心点位置，穷举所有可能存在的匹配；
[0022]对于可能存在的匹配，通过计算出拍摄所述目标图像的设备的偏航角，根据偏航角分布的频率直方图中高频率对应的匹配确定所述第一数量中的图像。
[0023]在一种示例性实例中，所述几何验证为随机抽样一致RANSAC算法。
[0024]在一种示例性实例中，所述获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像之后，所述获取与目标图像匹配的图像之前，所述方法还包括：
[0025]根据所述目标图像上提取的特征点和预先生成的词袋模型，从所述预设第一数量张图像中获取预设第二数量张与所述目标图像距离最近的图像；相应地，
[0026]所述获取与目标图像匹配的图像，包括：
[0027]根据所述特征点和所述语义线段的端点，对获得的预设第二数量张图像进行几何性验证，以获取与所述目标图像匹配的图像。
[0028]本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的数据处理方法。
[0029]本申请在提供了一种实现数据处理的装置，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行上述任一项所述的数据处理方法的步骤。
[0030]本申请再提供了一种实现定位的方法，包括：
[0031]从目标图像上提取语义线段信息；
[0032]根据提取的语义线段和与预先存储的多张图像的语义线段，从预先存储的多张图像中获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像；
[0033]根据提取的语义线段的端点，对获得的第一数量张图像进行几何验证，以获取与目标图像匹配的图像；
[0034]根据与目标图像匹配的图像的位置信息确定拍摄目标图像的设备所在的位置。
[0035]在一种示例性实例中，所述获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像之后，所述获取与目标图像匹配的图像之前，所述方法还包括：
[0036]根据所述目标图像上提取的特征点和预先生成的词袋模型，从所述预设第一数量张图像中获取预设第二数量张与所述目标图像距离最近的图像；相应地，
[0037]所述获取与目标图像匹配的图像包括：根据所述特征点和所述语义线段的端点，对获得的预设第二数量张图像进行几何性验证，以获取与所述目标图像匹配的图像。
[0038]本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的实现定位的方法。
[0039]本申请又提供了一种实现定位的装置，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行上述任一项所述的实现定位的方法的步骤。
[0040]本申请再提供了一种智能设备，至少包括摄像头、处理装置；其中，
[0041]摄像头，用于获取目标图像；
[0042]处理装置，用于从目标图像上提取语义线段信息；根据提取的语义线段和与预先存储的多张图像的语义线段，从预先存储的多张图像中获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像；根据提取的语义线段的端点，对获得的第一数量张图像进行几何验证，以获取与目标图像匹配的图像。
[0043]在一种示例性实例中，所述处理装置还用于：
[0044]根据所述目标图像上提取的特征点和预先生成的词袋模型，从所述预设第一数量张图像中获取预设第二数量张与所述目标图像距离最近的图像；相应地，所述处理装置中获取与目标图像匹配的图像包括：根据所述特征点和所述语义线段的端点，对获得的预设第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，包括：从目标图像上提取语义线段信息；根据提取的语义线段和与预先存储的多张图像的语义线段，从预先存储的多张图像中获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像；根据提取的语义线段的端点，对获得的第一数量张图像进行几何验证，以获取与目标图像匹配的图像。2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其中，所述从目标图像上提取语义线段，包括：获取所述目标图像；获取所述目标图像的特征信息；根据获得的特征信息，获取目标语义线段信息，其中，目标语义线段信息用于表示所述目标图像中语义线段的信息，语义线段包括具有语义信息的线段。3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其中，所述获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像，包括：对比所述提取的语义线段与所述预先存储的多张图像的语义线段并分别计算分数，按照分数从高到低从所述预先存储的多张图像中获取预设第一数量张图像。4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其中，所述对比提取的语义线段与预先存储的多张图像的语义线段并分别计算分数，包括：基于霍夫投票逐个匹配所述目标图像和所述预先存储的多张图像中的一张图像的语义线段，匹配数量与所述目标图像的语义线段的数量之比为计算出的所述分数；对计算出的分数进行排序，按照分数从高到低选取所述预先存储的多张图像中得分高的第一数量张图像。5.根据权利要求4所述的数据处理方法，其中，所述基于霍夫投票逐个匹配，包括：利用所述语义线段的长度、方向、中心点位置，穷举所有可能存在的匹配；对于可能存在的匹配，通过计算出拍摄所述目标图像的设备的偏航角，根据偏航角分布的频率直方图中高频率对应的匹配确定所述第一数量中的图像。6.根据权利要求1所述的数据处理方法，其中，所述几何验证为随机抽样一致RANSAC算法。7.根据权利要求1～6任一项所述的数据处理方法，所述获取与提取的语义线段所属图像匹配的预设第一数量张图像之后，所述获取与目标图像匹配的图像之前，所述方法还包括：根据所述目标图像上提取的特征点和预先生成的词袋模型，从所述预设第一数量张图像中获取预设第二数量张与所述目标图像距离最近的图像；相应地，所述获取与目标图像匹配的图像，包括：根据所述特征点和所述语义线段的端点，对获得的预设第二数量张图像进行几何性验证，以获取与所述目标图像匹配的图像。8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1～权利要求7任一项所述的数据处理方法。9.一种实现数据处理的装置，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有以下可被处理器执行的指令：用于执行权利要求1～权利要求7任一项所述的数据处理方法的步骤。
10.一种实现定位的方法，包括：从目标图像上提取语义线段信息；根据提取的语义线段和与预先存储的多张图...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩煦深，孙熠，孙凯，李名杨，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：