一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法技术

技术编号:20445901 阅读:36 留言:0更新日期:2019-02-27 01:54
本发明专利技术属于视觉导航技术领域,具体公开了一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法。首先引入外界参考信息,即惯导的姿态信息,减少视觉里程计计算量;之后结合序贯卡尔曼滤波方法,将多个特征点估计的视觉速度与惯性导航速度进行数据融合,并利用基于χ

An Inertial/Visual Odometer Integrated Navigation Method Based on Sequential Detection

The invention belongs to the field of visual navigation technology, and specifically discloses an inertial/visual odometer integrated navigation method based on sequential detection. Firstly, external reference information, i.e. attitude information of inertial navigation system, is introduced to reduce the calculation of visual odometer. Then, combined with sequential Kalman filter method, the data fusion between the estimated visual speed of multiple feature points and the inertial navigation speed is carried out, and the data fusion based on_is used.

【技术实现步骤摘要】
一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法
本专利技术属于视觉导航
,具体涉及一种利用多目图像采集系统与外界辅助姿态信息进行视觉导航测速方法。
技术介绍
目前,车辆、自主机器人等智能化地面交通工具对导航需求越来越高,而在城市、山谷等区域,卫星定位精度较差,甚至定位失效,因此在卫星定位不可用的环境下,自主导航系统精度是需要重点考虑的问题之一。视觉导航系统作为新兴的自主导航系统在近年来成为各国学者的研究热点。视觉里程计作为视觉导航中的重要组成部分,已应用于实际工程产品中。但是由于受图像匹配算法复杂度与特征点误匹配的存在,视觉里程计的精度仍然较低,难用于需要高精度长航时导航的智能化交通工具中。为解决视觉里程计面临的两大难题:图像匹配算法计算复杂度与特征点误匹配。可考虑从以下两方面解决途径:第一,目前常用的图像匹配方法包括SIFT与SURF等复杂匹配算法,虽然算法的匹配度较高,但是由于为了保障匹配算法的强鲁棒性,因此牺牲了算法的实时性,于是此类算法复杂度较高,往往只能应用于对实时性要求不高的使用环境。因此为了降低图像匹配复杂度,可通过引入外界参考信息,缩小图像匹配的搜索空间,以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,其包括如下步骤:1)单特征点的线运动测量;2)构建滤波状态方程与量测方程;3)确定融合后的视觉导航速度信息;4)对单一特征点的信息进行咔方检测。

【技术特征摘要】
1.一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,其包括如下步骤:1)单特征点的线运动测量;2)构建滤波状态方程与量测方程;3)确定融合后的视觉导航速度信息;4)对单一特征点的信息进行咔方检测。2.如权利要求1所述的一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,所述的步骤1)单特征点的线运动测量是指确定特征点A的平移向量T,具体如下:其中,载体在t1时刻观察到的A的坐标为(x1y1z1)T,t2时刻观察到的坐标为(x2y2z2)T,γ、ψ和θ分别为惯导系统在相邻两帧时刻的滚动角、航向角和俯仰角的差值。3.如权利要求1所述的一种基于序贯检测的惯性/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,所述的步骤2)构建滤波状态方程与量测方程具体为:2.1)选取12个系统状态δVn,δVu,δVe,φn,φu,φe,εx,εy,εz;δVn,δVu,δVe分别表示惯导系统北向、天向、东向的速度误差;φn,φu,φe分别表示惯导系统导航坐标系内北、天、东三个方向的失准角;分别表示惯导系统载体坐标系内X、Y、Z三个方向的加速度计零偏;εx,εy,εz分别表示惯导系统载体坐标系内X、Y、Z三个方向的陀螺漂移;2.2)确定系统方程和量测方程分别为:Xk+1=Φk+1,kXk+QkZk=HkXk+VkQk、Vk...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭元江孙伟李海军刘冲原润钟润伍裴玉锋徐海刚
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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