一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法、系统和计算机存储介质，所述方法包括：利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态；利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态；将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。本发明专利技术提供的实施例能够解决姿态融合测量方法优化过程中姿态数据没有比对基准的问题，尤其在运动过程中以机器视觉姿态测量方法获得的第一姿态姿为基准确定传感器姿态融合测量方法存在的问题并进行优化。

【技术实现步骤摘要】
一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法和系统
本专利技术涉及姿态融合
，特别是涉及对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法、系统和计算机存储介质。
技术介绍
在传感器姿态融合测量方法的设计过程中，姿态融合测量方法的结果往往缺少评估的客观标准，尤其是在运动的过程中，目前现有的做法是通过人的主观判断所述融合结果是否正确，如此就会为测量方法的设计以及数据结果的评价造成较大的困难。
技术实现思路
为了解决上述问题至少之一，本专利技术第一方面提供一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法，包括：利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态；利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态；将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。进一步的，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括获得与所述多个第一姿态相对应的多个第二姿态；若检测到的多个姿态误差随时间逐渐增加，则确定所述姿态融合测量方法存在零点漂移。进一步的，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括获得与所述多个第一姿态相对应的多个第二姿态；若检测到在所述多个第一姿态的极值和多个第二姿态的极值处存在姿态误差，则确定所述姿态融合测量方法存在极值点误差。进一步的，所述多个第一姿态和多个第二姿态以曲线形式显示。进一步的，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括通过图像采集装置在不同时刻对所述空间目标上的标记进行图像采集从而获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括通过设置在所述空间目标上的传感器在对应时刻对所述空间目标进行采集从而获得多个第二姿态。进一步的，所述将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差进一步包括：统一所述第一姿态和第二姿态的数据格式；将所述第一姿态和第二姿态转换到同一坐标系中；比对所述第一姿态和第二姿态并计算姿态误差。进一步的，所述通过图像采集装置在不同时刻对所述空间目标上的标记进行图像采集从而获得多个第一姿态进一步包括：标定所述图像采集装置；接收所述图像采集装置采集的所述标记的二维图像；对所述二维图像进行光斑检测以获得所述标记的标记点图像的二维位置；根据所述标记预存储的各标记点的三维位置和所述标记点图像的二维位置计算出所述第一姿态。进一步的，所述通过设置在所述空间目标上的传感器在对应时刻对所述空间目标进行采集从而获得多个第二姿态进一步包括：接收所述传感器采集的初始数据并进行校正；使用传感器姿态融合测量方法计算出所述第二姿态。本专利技术第二方面提供一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的系统，包括机器视觉姿态测量装置、传感器姿态融合测量装置和控制装置；其中所述机器视觉姿态测量装置，获得空间目标的第一姿态；所述传感器姿态融合测量装置，获得所述空间目标的第二姿态；所述控制装置，用于将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。本专利技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。本专利技术的有益效果如下：本专利技术针对目前现有的姿态融合测量方法缺少客观评估标准的问题，制定一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法、系统和计算机存储介质，以机器视觉姿态测量方法得到的第一姿态为基准姿态对传感器姿态融合测量方法获得的第二姿态的准确性进行比对，并根据比对获得的姿态误差确定传感器姿态融合测量方法存在的问题并进行优化，直到传感器姿态融合测量方法获得的第二姿态与第一姿态的姿态误差满足预设范围，从而实现对传感器姿态融合测量方法的优化和客观评估，从而弥补了现有技术中的问题。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术的一个实施例所述传感器姿态融合测量方法的优化方法的流程图；图2示出本专利技术的一个实施例所述机器视觉姿态测量方法的流程图；图3示出本专利技术的一个实施例所述标记的示意图；图4示出本专利技术的一个实施例所述光斑检测的流程图；图5示出本专利技术的一个实施例所述光斑检测的示意图；图6示出本专利技术的一个实施例所述传感器姿态融合测量方法的流程图；图7示出本专利技术的一个实施例所述计算姿态误差的流程图；图8示出本专利技术的一个实施例所述零点漂移的示意图；图9示出本专利技术的一个实施例所述零点漂移校正后的示意图；图10示出本专利技术的一个实施例所述极值点误差的示意图；图11示出本专利技术的一个实施例所述系统的结构框图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供了一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法，包括：利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态；利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态；将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。在一个具体的示例中，在姿态融合测量方法优化过程中，使用空间目标作为测量载体，所述传感器和机器视觉姿态测量方法使用的标记均固定在所述空间目标上，无论空间目标静止还是运动时，所述传感器和标记相对于所述空间目标的位置固定，控制装置根据所述图像采集装置按照所述标记采集的二维图像通过机器视觉姿态测量方法得到基准姿态(即第一姿态)；再通过传感器采集的数据使用传感器姿态融合测量方法进行计算得到融合姿态(即第二姿态)，然后统一基准姿态和融合姿态的数据格式和坐标系并进行比对，即以基准姿态评估融合姿态，确定传感器姿态融合测量方法存在的问题并调整测量参数，重新获得基准姿态和融合姿态，直到所述基准姿态和融合姿态的姿态误差满足预设范围，则所述姿态融合测量方法能够单独使用。具体方法步骤如下：首先，通过图像采集装置在不同时刻对所述空间目标上的标记进行图像采集从而获得多个第一姿态；如图2所示，所述方法进一步包括：标定所述图像采集装置。在本实施例中，所述图像采集装置为摄像头，对所述摄像头进行初始标定能够有效减小计算误差，在一个优选的实施例中，采用张正友标定法对所述摄像头进行标定。接收所述图像采集装置采集的所述标记的二维图像。如图3所示，所述标记至少需要4个标记点用于机器视觉姿态测量方法计算。在本实时例中使用5个标记点进行举例说明，分别记录下所述标记的5个标记点的真实位置，所述真实位置为三维数据P_R_i(x，y，z)，i＝1，2，3，4，5。在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法，其特征在于，包括：利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态；利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态；将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。

【技术特征摘要】
1.一种对传感器姿态融合测量方法进行优化的方法，其特征在于，包括：利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态；利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态；将所述第一姿态与第二姿态在同一坐标系下进行比对并获得姿态误差，若姿态误差不满足预设范围，以所述第一姿态为基准调整所述传感器姿态融合测量方法的测量参数，重新获得所述第一姿态和第二姿态直至所述姿态误差满足所述预设范围。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括获得与所述多个第一姿态相对应的多个第二姿态；若检测到的多个姿态误差随时间逐渐增加，则确定所述传感器姿态融合测量方法存在零点漂移。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括获得与所述多个第一姿态相对应的多个第二姿态；若检测到在所述多个第一姿态的极值和多个第二姿态的极值处存在姿态误差，则确定所述传感器姿态融合测量方法存在极值点误差。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述多个第一姿态和多个第二姿态以曲线形式显示。5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用机器视觉姿态测量方法获得空间目标的第一姿态包括通过图像采集装置在不同时刻对所述空间目标上的标记进行图像采集从而获得多个第一姿态；所述利用传感器姿态融合测量方法获得所述空间目标的第二姿态包括通过设置在所述空间目标上的传感器在对应时刻对所述空间目标进行采集从而获...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚明磊，董泽华，张浩，陈丽莉，王雪丰，孙玉坤，赵斌，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11