一种基于球面谐波变换的旋转不变性全景视觉编码系统及方法

本发明公开了一种基于球面谐波变换的旋转不变性全景视觉编码系统及方法，属于计算机视觉与自主导航技术领域。该方法包括：采集全景图像并映射至球面坐标系；对球面图像执行快速球面谐波变换，计算至预设最大阶数L的全部球面谐波系数；提取系数的复数幅值组成旋转不变场景特征向量；提取特定系数相位作为方向编码信号。本发明利用球面谐波在三维旋转群上的严格数学性质，实现了场景身份与方向信息的完美解耦，在任意旋转下特征严格不变，并将高维全景图像压缩至81维，实现极致降维。系统在嵌入式处理器上端到端延迟不超过15毫秒。适用于火星探测车、深海潜航器、无人机、矿井机器人等GPS拒止环境下的自主视觉导航。