[发明专利]一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法有效
| 申请号： | 201410172298.4 | 申请日： | 2014-04-25 |
| 公开（公告）号： | CN103925926A | 公开（公告）日： | 2014-07-16 |
| 发明（设计）人： | 于飞;白红美;于春阳;周广涛;阮双双;李佳璇;张丽丽 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工程大学 |
| 主分类号： | G01C21/20 | 分类号： | G01C21/20 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 camera mimu 室内 组合 导航系统 四元数 测量方法 | ||
技术领域
本发明属于室内组合导航导航系统技术领域，尤其涉及解决现有的MIMU误差漂移大导致的导航精度低，可靠性差问题的一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。
背景技术
微机械系统(MEMS)惯性器件存在着测量精度低、误差随时间漂移大及温度稳定性差等缺点，MEMS构成的微惯性测量单元(MIMU)的导航参数估计存在严重误差漂移，误差发散导致系统无法正确进行正确导航，最终失去导航的意义。如何抑制误差漂移，提高导航精度一直是室内导航的难题，多传感器融合是解决此难题的方法，其中，CAMERA辅助的MIMU组合系统是抑制误差漂移的一种有效方法，采用卡尔曼滤波算法对系统四元数进行估计，能够克服MIMU误差漂移的缺点，提高四元数精度，进而提高导航精度。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种提高导航精度和可靠性的基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。
本发明的目的是这样实现的：
步骤一：连接CAMERA/MIMU室内组合导航系统，系统上电后进行预热；
步骤二：采集陀螺输出的角速度和CAMERA拍摄的图像；
步骤三：采用空间滤波方法生成3×3模板的高斯卷积滤波器对步骤二中CAMERA拍摄的图像进行平滑滤波；
步骤四：采用边缘检测器追踪步骤三中经平滑滤波后图像中亮度快速变化的点，得到原始亮度数据的梯度值，并利用局部梯度值的最大值定位物体的边缘；
步骤五：采用随机采样一致性方法找到步骤三中经平滑滤波后图像中的灭点位置，确定中心灭点、水平灭点和垂直灭点位置矩阵B；
步骤六：根据CAMERA焦距、像主点和透镜畸变参数测量出标定矩阵K；
步骤七：根据步骤五中得到的灭点位置矩阵B和步骤六中得到的标定矩阵K，得到CAMERA数学模型：
B＝KA；
式中，A为CAMERA旋转矩阵：
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