[发明专利]一种结合惯性陀螺仪的摄像机视觉实时定位系统及定位方法

权利要求书

1.一种结合惯性陀螺仪的摄像机视觉实时定位系统，其特征在于，包括：上位机、通信传输模块、广角镜头摄像机、惯性陀螺仪以及标定板；所述广角镜头摄像机、惯性陀螺仪分别通过通信传输模块与上位机通信；所述广角镜头摄像机一侧设有用于广角镜头摄像机标定的标定板。

2.根据权利要求1所述的一种结合惯性陀螺仪的摄像机视觉实时定位系统，其特征在于，所述标定板至少为4个。

3.一种结合惯性陀螺仪的摄像机视觉实时定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对所述广角镜头摄像机进行标定,获取广角镜头摄像机的内参矩阵A以及径向畸变参数k1、k2，和切向畸变参数p1、p2；

S2: 安置所述标定板，并对标定板进行定位；

S3：将标定板的位置输入到所述上位机；

S4: 惯性陀螺仪校准；

S5: 将广角镜头摄像机与惯性陀螺仪固连；

S6：实时计算并存储广角镜头摄像机当前的位置和方向信息。

4.根据权利要求3所述的一种结合惯性陀螺仪的摄像机视觉实时定位方法，其特征在于，所述步骤S6具体包含以下步骤：

S61 开启广角镜头摄像机，拍摄带有定位板信息的图像；

S62 在图像中识别并确定标定板位置；

S63 如果是第一次计算广角镜头摄像机当前的位置和方向信息，不考虑镜头的畸变，计算世界坐标系到摄像机坐标系的平移向量，并将结果作为世界坐标系到摄像机坐标系的平移向量T的初值；否则，将上一次的利用步骤S6[jl1] 的计算结果作为T的初值；

S64 开启惯性陀螺仪，对广角镜头摄像机的姿态进行测量，并将结果作为世界坐标系到摄像机坐标系的旋转向量R的初值；

S65 考虑镜头的畸变，对外参矩阵[R,T]进行优化，获取并保存外参矩阵[R,T]的精确值；

S66 根据内参矩阵A以及外参矩阵[R,T]实时计算广角镜头摄像机当前的位置和方向信息。