[发明专利]视觉惯导标定方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种视觉惯导标定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取由相机在多个拍摄姿态下分别采集的静态图像，以及由惯性传感器在所述拍摄姿态下同步采集的初始惯性测量数据，并获取重力在世界坐标系下的初始方向向量；所述相机设置于包括多面标定板的标定箱内；所述世界坐标系基于所述标定箱构建；其中，所述相机有多个镜头，所述静态图像为所述相机的多个镜头在各拍摄姿态下联合采集；

根据所述静态图像对所述相机进行标定，得到相应的初始内参数据与初始外参数据；

对所述初始惯性测量数据进行误差矫正得到目标惯性测量数据；

根据所述初始外参数据、所述初始方向向量与所述目标惯性测量数据，确定所述相机与所述惯性传感器之间的初始旋转量；

根据所述标定箱中各标定板的标定板坐标系，确定世界坐标系与各拍摄姿态下的惯性传感器坐标系之间的相对姿态；

根据所述目标惯性测量数据，确定重力在惯性传感器坐标系下的测量方向向量；

根据所述初始方向向量、所述世界坐标系与各拍摄姿态下的惯性传感器坐标系之间的相对姿态，确定重力在惯性传感器坐标系下的估计方向向量；

根据所述重力在惯性传感器坐标系下的测量方向向量和所述重力在惯性传感器坐标系下的估计方向向量，确定所述惯性传感器的估计误差；

将所述标定板中的各角点投影至各静态图像中，得到各角点投影在各静态图像中的角点坐标；并基于所述角点坐标，确定相机重投影误差；

对所述初始内参数据、所述初始外参数据与所述初始旋转量进行同步优化，使得所述相机重投影误差与所述惯性传感器的所述估计误差和最小，得到所述相机的目标内参数据与目标外参数据，以及所述相机与所述惯性传感器之间的目标旋转量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始惯性测量数据进行误差矫正得到目标惯性测量数据，包括：

从所述初始惯性测量数据中筛选出所述相机处于静止状态时所采集的第一惯性测量数据；

根据所述第一惯性测量数据确定所述惯性传感器的固定误差值；

基于所述固定误差值对所述第一惯性测量数据进行误差矫正得到目标惯性测量数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一惯性测量数据确定所述惯性传感器的固定误差值，包括：

根据所述第一惯性测量数据进行椭球拟合，并根据拟合得到的椭球中心确定所述惯性传感器的固定误差值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述初始惯性测量数据中筛选出所述相机处于静止状态时所采集的第一惯性测量数据，包括：

根据所述初始惯性测量数据确定每个时刻的数据波动量；

根据所述数据波动量与预设波动阈值确定相应时刻的相机状态；

基于所述相机状态从所述初始惯性测量数据中筛选出所述相机处于静止状态时所采集的第一惯性测量数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机所处的三维空间被划分为预设数量个象限，所述象限的原点为所述相机的机体中心；所述多个拍摄姿态是通过转动所述相机，以使得所述相机处于每个象限的区域正对标定箱底面得到的。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述相机有多个镜头；所述镜头包括主镜头；所述初始外参数据包括每个镜头的初始外参数据；所述根据所述初始外参数据、所述初始方向向量与所述目标惯性测量数据，确定所述相机与所述惯性传感器之间的初始旋转量，包括：

根据各镜头的初始外参数据，以及所述初始方向向量与所述目标惯性测量数据，确定所述主镜头与所述惯性传感器之间的初始旋转量。