[发明专利]用于个人导航设备的基于相机的惯性传感器对准

权利要求书

1.一种使用图像用于导航的移动设备，所述移动设备包括：

相机，其中所述相机捕获图像序列；

存储器，用于保存

第一旋转矩阵，其中所述第一旋转矩阵用于在所述移动设备的体参考系和交通工具的平台参考系之间转换；

第二旋转矩阵，其中所述第二旋转矩阵用于在所述交通工具的平台参考系和局部参考系之间转换；以及

第三旋转矩阵，其中所述第三旋转矩阵用于在所述体参考系和所述局部参考系之间转换；以及

耦合到所述相机和所述存储器的处理器，其中所述处理器被配置成

基于所述图像序列确定所述第一旋转矩阵的初始值；以及

基于所述图像序列确定所述第三旋转矩阵的初始值。

2.如权利要求1所述的移动设备，还包括：

用于提供加速度计测量的加速度计；

其中所述处理器被还耦合到所述加速度计；并且

其中所述处理器还被配置成基于所述图像序列确定重力矢量的初始值，其中所述重力矢量被用于使重力在所述加速度计测量中的影响归零。

3.如权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述加速度计包括三维加速度计。

4.如权利要求1所述的移动设备，还包括：

功能地耦合到所述相机的陀螺仪；

其中所述处理器还被耦合到所述陀螺仪。

5.如权利要求4所述的移动设备，其特征在于，所述处理器还被配置成基于所述图像序列更新所述陀螺仪的校准。

6.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，还包括位置定位模块。

7.如权利要求6所述的移动设备，其特征在于，所述位置定位模块包括全球导航卫星系统接收机（GNSS接收机）。

8.如权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述GNSS接收机包括全球定位卫星（GPS）接收机。

9.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备被机械地耦合到所述交通工具。

10.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述处理器还被配置成基于所述图像序列执行航位推测。

11.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，还包括：

用于提供加速度计测量的加速度计；以及

功能地耦合到所述相机的陀螺仪；

其中所述处理器还被耦合到所述加速度计以及所述陀螺仪；并且

其中所述处理器还被配置成：

基于所述图像序列确定重力矢量的初始值，其中所述重力矢量被用于使重力在所述加速度计测量中的影响归零；以及

基于所述图像序列更新所述陀螺仪的校准。

12.一种在移动设备中使用图像来导航的方法，所述方法包括：

捕获来自相机的图像序列；

基于所述图像序列确定所述第二旋转矩阵的初始值；

将所述第二旋转矩阵写入存储器；以及

使用所述第二旋转矩阵在所述平台参考系和局部参考系之间转换测量。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述图像序列确定重力矢量的初始值；

其中所述重力矢量被用于使重力在加速度计测量中的影响归零。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括基于所述图像序列更新陀螺仪的校准。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括机械地将所述移动设备耦合到交通工具。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，捕获所述图像序列包括将具有第一分辨率的所述图像序列重新采样至第二分辨率，其中所述第二分辨率低于所述第一分辨率。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，捕获所述图像序列包括从所述图像序列中提取强度值。