[发明专利]多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法和装置

权利要求书

1.一种多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量装置，其特征在于，包括：

第一构建模型模块，用于建立单目视觉模型；第一构建模型模块包括：结合单元对取像装置坐标系与图像坐标系进行结合；标定单元用于通过预设标定板对取像装置进行标定；其中，标定单元还用于通过相邻两个所述预设标定板之间的关系，标定相邻两个所述取像装置之间的相对关系，完成多个所述取像装置的标定；

第二构建模型模块，用于建立取像装置与激光测距装置之间的模型，对所述取像装置与所述激光测距装置之间的所述模型进行标定；第二构建模型模块包括：触发单元，用于通过GPS秒脉冲的第一路信号触发所述取像装置获取图像，以及通过所述GPS秒脉冲的第二路信号触发所述激光测距装置获取激光光点数据；融合单元，用于通过所述取像装置和所述激光测距装置之间建立的模型，以及GPS时间标签，将图像特征点信息和激光光点信息融合；

获取模块，用于通过多个所述取像装置和主IMU之间测量的相对关系，以及多个所述取像装置和子IMU之间测量的相对关系，获取任意主IMU和子IMU之间的位姿关系，其中，所述位姿关系包括：柔性基线绕着主系统空间三个轴向产生的挠曲变形位移矢量以及子节点绕着主系统三个轴向的挠曲变形角；

测量模块，用于通过多参数结合的匹配方法进行传递对准，获取子系统组合导航信息，并通过所述导航信息解算出主/子IMU之间准确的基线长度，完成柔性多基线测量；测量模块包括：基准标定单元，用于通过所述主IMU的组合导航信息以及所述取像装置获取的子IMU位姿信息作为子IMU传递对准的基准；计算单元，用于通过计算所述主IMU和所述子IMU的量测差标识所述子IMU的误差，并通过位置参数与姿态参数的匹配方法，建立量测模型，其中，所述测量模型为经视觉测量辅助后传递对准的所述量测模型。

2.一种多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立单目视觉模型，所述建立单目视觉模型，包括：对取像装置坐标系与图像坐标系进行结合；通过预设标定板对所述取像装置进行标定；

所述通过预设标定板对所述取像装置进行标定，包括：通过相邻两个所述预设标定板之间的关系，标定相邻两个所述取像装置之间的相对关系，完成多个所述取像装置的标定；

建立取像装置与激光测距装置之间的模型，对所述取像装置与所述激光测距装置之间的所述模型进行标定；

通过多个所述取像装置和主IMU之间测量的相对关系，以及多个所述取像装置和子IMU之间测量的相对关系，获取任意主IMU和子IMU之间的位姿关系，其中，所述位姿关系包括：柔性基线绕着主系统空间三个轴向产生的挠曲变形位移矢量以及子节点绕着主系统三个轴向的挠曲变形角；

通过多参数结合的匹配方法进行传递对准，获取子系统组合导航信息，并通过所述导航信息解算出主/子IMU之间准确的基线长度，完成柔性多基线测量。

3.根据权利要求2所述的多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法，其特征在于，还包括：将所述取像装置和所述激光测距装置机械式安装形成一个整体，组成取像装置与激光测量模块。

4.根据权利要求3所述的多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法，其特征在于，组成所述取像装置与所述激光测量模块的步骤之后，包括：通过预设靶标的靶标特征点和激光光斑点在图像坐标系和所述取像装置坐标系中的相对空间矢量关系，进行激光光束在所述取像装置坐标系中的建模与标定操作。

5.根据权利要求2所述的多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法，其特征在于，还包括：通过秒脉冲同步触发装置触发所述取像装置和所述激光测距装置，完成所述取像装置数据以及所述激光数据的时间同步，其中，所述秒脉冲同步触发装置为GPS秒脉冲同步触发相机。

6.根据权利要求5所述的多相机辅助的机载分布式POS柔性基线测量方法，其特征在于，还包括：通过GPS秒脉冲的第一路信号触发所述取像装置获取图像，以及通过所述GPS秒脉冲的第二路信号触发所述激光测距装置获取激光光点数据；

通过所述取像装置和所述激光测距装置之间建立的模型，以及GPS时间标签，将图像特征点信息和激光光点信息融合。