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        一種基于自適應核平滑的魯棒3D高斯濺射SLAM方法

        文檔序號:45765821發(fā)布日期:2026-06-10 01:05閱讀:4來源:國知局
        技術特征:

        1.一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,包括如下步驟:

        2.根據權利要求1所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,步驟1具體包括:基于前t幀rgb-d圖像完成初始3d高斯地圖的構建,將首幀圖像像素反向投影為初始高斯集合,定義每個高斯的核心參數并通過可微渲染最小化rgb誤差與深度誤差,迭代優(yōu)化初始高斯參數,形成用于后續(xù)slam流程的原始3d高斯地圖。

        3.根據權利要求1所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,步驟2具體包括:針對輸入的第t+1幀圖像,根據是否為關鍵幀采用差異化渲染策略:對于非關鍵幀,直接使用原始3d高斯地圖渲染?rgb?圖與深度圖,對于關鍵幀,先篩選當前幀可見高斯并按相機距離排序,再為每個像素選擇貢獻最大的k個鄰近高斯,通過cb-knn策略對這些鄰近高斯進行臨時校正,生成臨時高斯集合,最終基于該臨時高斯集合渲染得到平滑的rgb圖、深度圖與輪廓圖,為高精度位姿優(yōu)化提供輸入。

        4.根據權利要求1所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,步驟3具體包括:以原始3d高斯地圖為基礎、關鍵幀cb-knn校正為核心、非關鍵幀快速跟蹤為補充,完成slam系統(tǒng)的迭代優(yōu)化:包括分幀進行相機位姿優(yōu)化,關鍵幀基于平滑渲染圖優(yōu)化,非關鍵幀基于原始渲染圖快速優(yōu)化;通過致密化掩碼識別低密度或新幾何結構區(qū)域,補充新高斯以完善地圖;結合局部高斯密度與場景復雜度自適應確定cb-knn的k值,篩選關鍵幀并僅對其應用cb-knn;選擇重疊度最高的關鍵幀組,通過可微渲染優(yōu)化原始地圖參數并剪枝無效高斯,完成地圖更新,形成完整slam循環(huán)。

        5.根據權利要求1所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,基于前t幀rgb-d圖像構建初始地圖,具體步驟如下:

        6.根據權利要求3所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,針對非關鍵幀,直接使用原始?3d?高斯地圖渲染rgb圖與深度圖,具體步驟為:

        7.根據權利要求3所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,針對關鍵幀,引入cb-knn校正,具體步驟為:

        8.根據權利要求7所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,步驟2-2-3具體包括:

        9.根據權利要求4所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,所述進行相機位姿優(yōu)化按“關鍵幀高精度優(yōu)化、非關鍵幀快速優(yōu)化”的原則執(zhí)行:

        10.根據權利要求3所述的一種基于自適應核平滑的魯棒3d高斯濺射slam方法,其特征在于,是否為關鍵幀具體判斷方式為自適應k值關鍵幀選擇:


        技術總結
        本發(fā)明公開了一種基于自適應核平滑的魯棒3D高斯濺射SLAM方法,包括:步驟1、對所需構建的目標區(qū)域拍攝圖片,基于前t幀RGB?D圖像完成原始3D高斯地圖的構建;步驟2、對原始3D高斯地圖進行CB?KNN增強的可微渲染;步驟3、對原始3D高斯地圖進行基于CB?KNN的SLAM系統(tǒng)迭代優(yōu)化,完成地圖更新。本發(fā)明顯著優(yōu)勢:其一,渲染保真度極高,與真實場景的RGB圖高度契合,能精準還原室內家具、裝飾的細節(jié)與色彩;其二,深度精度優(yōu)異,為位姿跟蹤和場景理解提供了可靠的幾何基礎;其三,魯棒性突出,即便在復雜的室內布局和視角變化下,仍能穩(wěn)定輸出高質量的重建結果。

        技術研發(fā)人員:宋森森,任大勇,張守賀,刁琳雙,張飛飛
        受保護的技術使用者:新疆大學
        技術研發(fā)日:
        技術公布日:2026/6/9
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