[发明专利]基于多孔径成像的定位定向方法

权利要求书

1.一种基于多孔径成像的定位定向方法，其特征在于，采用至少三部相机构成多孔径成像系统，且各相机之间没有共同的成像区域，等效为大视场、高分辨率的成像，所述定位定向方法具体包括如下步骤：

步骤1，基于景观匹配获得特征点的精确图像坐标和基准空间三维坐标，建立二维-三维之间的对应集合；

步骤2，基于预先标定的相机内参数、相机间外参数，计算联合成像上归一化图像坐标，利用特征点的归一化图像坐标和空间三维坐标，等效单目位姿估计求解PnP问题得到多孔径成像系统位置、姿态初值；

步骤3，基于多孔径成像关系构建观测模型，对多孔径成像系统位置、姿态初值进行优化，得到多孔径成像系统高精度的位置、姿态。

2.根据权利要求1所述基于多孔径成像的定位定向方法，其特征在于，步骤3中，所述观测模型为：

式中，为第i个相机上第j个特征点的图像坐标，为第i个相机上第j个特征点的基准空间三维坐标，K_i为第i个相机的内参矩阵，R_i为第i个相机的外参旋转矩阵，t_i为第i个相机的外参平移向量，R、t为多孔径成像系统的位置、姿态。

3.根据权利要求2所述基于多孔径成像的定位定向方法，其特征在于，步骤3中，所述对多孔径成像系统位置、姿态初值进行优化，具体为：

以最小化空间点在图像上的重投影点与实际像点间的偏差为目标函数，对多孔径成像系统位置、姿态初值进行优化。

4.根据权利要求3所述基于多孔径成像的定位定向方法，其特征在于，所述目标函数为：

式中，为第i个相机上第j个特征点的实际像点，为第i个相机上第j个特征点的重投影点。

5.根据权利要求1所述基于多孔径成像的定位定向方法，其特征在于，步骤2中，所述第i个相机上第j个特征点在联合成像上的归一化图像坐标，为：

式中，为第i个相机上第j个特征点的归一化坐标。