[发明专利]基于视觉和imu的无人机自主定位方法

摘要

本发明涉及ROS系统、计算机视觉、图像处理等领域，为提出一种针对无人机的自主定位方法。为此，本发明采用的技术方案是，基于视觉和imu的无人机自主定位方法，利用单目摄像机采集无人机前方的图像；利用imu读取无人机加速度和角速度的信息，且单目相机和imu是硬件同步，进一步地具体步骤如下：首先通过无人机上搭载的摄像头来感知周围环境获取图像信息，然后采用光流的方法来对图像进行处理，实现运动追踪。本发明主要用于无人机自主控制场合。

主权项

1.一种基于视觉和imu的无人机自主定位方法，其特征是，利用单目摄像机采集无人机前方的图像；利用imu读取无人机加速度和角速度的信息，且单目相机和imu是硬件同步，进一步地具体步骤如下：首先通过无人机上搭载的摄像头来感知周围环境获取图像信息，然后采用光流的方法来对图像进行处理，实现运动追踪，在图像中提取角点用于初始化，初始化采用极线约束的方法，对图像中获取的角点进行匹配，基于此求解出基于图像的位置信息；对于imu传感器获取到的加速度和角速度信息，将加速度信息和角速度信息进行预积分处理，求解出基于imu的位置信息；接下来将视觉求解出的位置信息和imu求解出的位置信息基于手眼标定法进行配准，从而解决imu的漂移和单目相机中的尺度问题，然后基于滑动窗口中进行非线性优化，同时在系统中进行回环检测并进行回环校正从而减小累积误差，最终求得无人机的精确位姿。