[发明专利]一种单目视觉惯性组合的定位导航方法在审
| 申请号： | 201911003161.5 | 申请日： | 2019-10-22 |
| 公开（公告）号： | CN110702107A | 公开（公告）日： | 2020-01-17 |
| 发明（设计）人： | 康健;王志军;冯辰;于艺晗 | 申请（专利权）人： | 北京维盛泰科科技有限公司 |
| 主分类号： | G01C21/16 | 分类号： | G01C21/16;G01C21/00 |
| 代理公司： | 11265 北京挺立专利事务所(普通合伙) | 代理人： | 叶树明 |
| 地址： | 100088 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种单目视觉惯性组合的定位导航方法，包括：采集视频流和IMU数据流，并进行打包对齐；进行初始化，其包括视觉初始化、IMU初始化、确定视觉坐标系与IMU世界坐标系之间的转换关系、非线性优化确定尺度初始值和用λI‑EKF对尺度进行求精估计；获取IMU数据流中的惯导数据，通过用互补滤波结合预积分的方法得到IMU位姿，同时跟踪视频流中的图像特征并参考IMU位姿变化量得到视觉位姿；判断视觉跟踪是否丢失，若丢失，则用IMU位姿进行运动跟踪，若未丢失，则通过IDSF的方法将视觉位姿和IMU位姿进行融合得到最终的相机位姿。本发明针对现有技术的不足，提高了尺度的精度，达到了在定位过程中保持高精度，高鲁棒性的效果。 | ||
| 搜索关键词： | 位姿 初始化 视觉 数据流 尺度 视频流 非线性优化 世界坐标系 单目视觉 定位导航 定位过程 高鲁棒性 视觉跟踪 图像特征 位姿变化 运动跟踪 转换关系 对齐 滤波 打包 相机 采集 参考 融合 跟踪 | ||
【主权项】：
1.一种单目视觉惯性组合的定位导航方法，其特征在于，包括：/n步骤一、通过单目相机采集视频流；通过IMU采集IMU数据流；/n步骤二、将采集的视频流和IMU数据流进行对齐，再将对齐后的视频流和IMU数据流打包在一起；/n步骤三、系统数据初始化；若初始化成功，则顺序执行步骤四和步骤五；若初始化失败，则重新进行初始化；初始化过程包括视觉初始化、IMU初始化、确定视觉坐标系和IMU世界坐标系之间的转换关系、非线性优化确定尺度初始值和用λI-EKF对尺度进行求精估计；/n步骤四、获取IMU数据流中的惯导数据，对惯导数据进行互补滤波得到姿态变化量，再结合预积分计算得到IMU位姿，并将IMU位姿变化量给步骤五作为计算当前视觉帧位姿的参考变化量；/n步骤五、逐帧提取视频流中的图像特征，利用提取的图像特征进行视觉跟踪和匹配，得到视觉位姿；/n步骤六、判断步骤五中的视觉跟踪是否丢失，若视觉跟踪丢失并且不能重定位，则用IMU位姿进行运动定位；若视觉跟踪未丢失，则通过IDSF的方法将视觉位姿和IMU位姿进行融合得到最终用于定位导航的相机位姿。/n
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