[发明专利]一种融合点线特征的下视视觉罗盘

摘要

本发明公开了一种融合点线特征的下视视觉罗盘，属于定位设备技术领域。该视觉罗盘包括采用下视安装的摄像头和处理器。摄像头实时采集图像序列，处理器首先对采集的图像序列基于密度聚类创建图像部分点特征，其次创建线特征，最后进行点线特征两步融合得到载体最终的航向角。本发明误差累计小，对噪声和环境变化的鲁棒性好，计算效率和准确性高，使用方便，能够在有磁场干扰的环境和空中作业的任务中工作，更适用于无人机的飞行任务。

主权项

1.一种融合点线特征的下视视觉罗盘，其特征在于，包括采用下视安装的摄像头和处理器；所述摄像头实时采集图像序列；所述处理器首先对采集的图像序列基于密度聚类创建图像部分点特征，其次创建线特征，最后进行点线特征两步融合得到载体最终的航向角；所述基于密度聚类创建图像部分点特征具体为：对原始图像提取特征点，并对提取的特征点进行聚类后计算每个类簇的一个代表点，进而计算类簇代表点的描述子并匹配当前帧与关键帧的类簇代表点，匹配上的类簇代表点即为基于密度聚类创建的图像部分点特征；所述创建线特征具体为：提取候选直线，计算候选直线的描述子，并匹配当前帧和关键帧的线特征，由匹配线特征对创建图像另一部分点特征，同时利用匹配线特征对的幅角差计算由匹配线特征对创建的摄像头当前帧相对于关键帧的航向角增量ΔΨl；所述点线特征两步融合具体为：第一步融合，将基于密度聚类创建的图像一部分点特征和由匹配线特征对创建的图像另一部分点特征共同作为图像的点特征，构建一系列线矢量，计算摄像头当前帧相对于关键帧的航向角增量ΔΨ_p；第二步融合，将ΔΨ_l与ΔΨ_p进行融合，得到最终摄像头当前帧相对于关键帧的航向角增量ΔΨ，进一步计算即可得到摄像头当前帧相对于第一帧的航向角