本申请涉及一种陀螺仪零偏的估计方法、装置、设备、存储介质和产品，电子设备从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；然后，根据关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量，并根据关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取陀螺仪的第二相对旋转量；最后，根据第一相对旋转量和第二相对旋转量确定陀螺仪零偏；其中，上述关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量小于第一预设阈值。采用上述方法可以提高陀螺仪零偏的估计方法的场景适用性，消除陀螺仪零偏导致的偏航方向漂移等问题。陀螺仪零偏导致的偏航方向漂移等问题。陀螺仪零偏导致的偏航方向漂移等问题。
【技术实现步骤摘要】
陀螺仪零偏的估计方法、装置、设备、存储介质和产品
[0001]本申请涉及惯性导航
，特别是涉及一种陀螺仪零偏的估计方法、装置、设备、存储介质和产品。
技术介绍
[0002]随着虚拟现实技术等领域的发展，惯性导航技术得到了广泛应用。惯性导航技术是利用包含陀螺仪和加速度计的惯性测量单元(Inertial measurement unit，简称IMU)的相关数据来获得载体瞬时速度和瞬时位置数据的技术。其中，陀螺仪零偏是衡量陀螺仪精度的重要指标之一。
[0003]传统方法中，陀螺仪的应用系统需要设置对准阶段，在对准阶段采集多组特定的陀螺仪测量数据，通过对陀螺仪测量数据进行分析获得陀螺仪零偏。
[0004]但是，上述方法需要在应用系统中设置对准阶段，以采集特定的陀螺仪测量数据，场景适应性较差。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高场景适用性的陀螺仪零偏的估计方法、装置、设备、存储介质和产品。
[0006]第一方面，本申请提供了一种陀螺仪零偏的估计方法。方法包括：
[0007]从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量小于第一预设阈值；
[0008]根据关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量；
[0009]根据关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取陀螺仪的第二相对旋转量；
[0010]根据第一相对旋转量和第二相对旋转量确定陀螺仪零偏。
[0011]在其中一个实施例中，从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对，包括：
[0012]根据图像序列中各图像的特征点数量，提取图像序列中的多个关键帧；
[0013]将时间间隔超过第一时长阈值，且匹配特征点的数量小于第一预设阈值的相邻两个关键帧确定为关键帧对。
[0014]在其中一个实施例中，根据图像序列中各图像的特征点数量，提取图像序列中的多个关键帧，包括：
[0015]对所述图像序列中的图像进行特征点提取，将提取到的特征点数量大于第二预设阈值的图像确定为第一关键帧；
[0016]对所述第一关键帧之后的图像序列，执行特征点追踪操作，得到第二关键帧；
[0017]其中，所述特征点追踪操作包括：在候选图像序列中追踪所述第一关键帧中的特征点，直至追踪到的特征点数量小于所述第一预设阈值，获得所述第二关键帧；其中，所述候选图像序列包括所述图像序列中位于所述第一关键帧之后，且与所述第一关键帧的时间
间隔小于第二时长阈值的图像。
[0018]在其中一个实施例中，所述将时间间隔超过第一时长阈值，且匹配特征点的数量小于第一预设阈值的相邻两个关键帧确定为所述关键帧对，包括：
[0019]确定所述第一关键帧与所述第二关键帧之间的时间间隔是否大于所述第一时长阈值；
[0020]若是，则将所述第一关键帧和所述第二关键帧确定为所述关键帧对。
[0021]在其中一个实施例中，方法还包括：
[0022]若在所述候选图像帧中追踪到的特征点数量均大于所述第一预设阈值，则将所述图像序列中位于所述候选图像之后的图像确定为新的第一关键帧；或，若所述第一关键帧与所述第二关键帧之间的时间间隔小于或等于所述第一时长阈值，则将所述第二关键帧作为新的第一关键帧；
[0023]将所述新的第一关键帧的特征点数量补充至所述第二预设阈值，返回执行所述特征点追踪操作获得新的第二关键帧，直至新的第二关键帧与所述新的第一关键帧之间的时间间隔大于所述第一时长阈值为止。
[0024]在其中一个实施例中，根据关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量，包括：
[0025]确定关键帧对中两个图像的匹配信息；匹配信息包括两个图像的匹配特征点的信息；
[0026]根据匹配信息获得关键帧对的对应关系矩阵；
[0027]对对应关系矩阵进行奇异值分解得到初始旋转量，并采用重投影误差最小化的原则对初始旋转量进行优化，获得第一相对旋转量。
[0028]在其中一个实施例中，根据匹配信息获得关键帧对的对应关系矩阵，包括：
[0029]根据匹配信息获得关键帧对的本质矩阵和单应矩阵；
[0030]将本质矩阵和单应矩阵中重投影误差最小的一个矩阵确定为对应关系矩阵。
[0031]在其中一个实施例中，根据关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取陀螺仪的第二相对旋转量，包括：
[0032]对采集区间内的多组IMU数据进行积分运算，获得第二相对旋转量。
[0033]在其中一个实施例中，根据第一相对旋转量和第二相对旋转量确定陀螺仪零偏，包括：
[0034]根据第一相对旋转量以及预设的标定旋转量，获得第三相对旋转量；
[0035]计算第二相对旋转量对陀螺仪零偏的偏导数，并根据第二相对旋转量以及偏导数，获得第四相对旋转量；
[0036]根据第三相对旋转量和第四相对旋转量构成的线性方程，求解陀螺仪零偏。
[0037]在其中一个实施例中，根据第一相对旋转量以及预设的标定旋转量，获得第三相对旋转量，包括：
[0038]将标定旋转量、第一相对旋转量以及标定旋转量的逆矩阵的乘积，确定为第三相对旋转量。
[0039]在其中一个实施例中，根据第二相对旋转量以及偏导数，获得第四相对旋转量，包括：
[0040]根据第二相对旋转量以及偏导数构建第二相对旋转量的一阶泰勒近似，获得第四
相对旋转量。
[0041]第二方面，本申请还提供了一种陀螺仪零偏的估计装置，装置包括：
[0042]提取模块，用于从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量大于第一预设阈值；
[0043]第一确定模块，用于根据关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量；
[0044]第二确定模块，用于根据关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取陀螺仪的第二相对旋转量；
[0045]第三确定模块，用于根据第一相对旋转量和第二相对旋转量确定陀螺仪零偏。
[0046]第三方面，本申请还提供了一种电子设备。电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0047]从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量小于第一预设阈值；
[0048]根据关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量；
[0049]根据关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取陀螺仪的第二相对旋转量；
[0050]根据第一相对旋转量和第二相对旋转量确定陀螺仪零偏。
[0051]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0052]从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量小于第一预本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪零偏的估计方法，其特征在于，所述方法包括：从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对；所述关键帧对中两个图像的匹配特征点的数量小于第一预设阈值；根据所述关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量；根据所述关键帧对的采集区间内的惯性测量单元IMU数据，获取所述陀螺仪的第二相对旋转量；根据所述第一相对旋转量和所述第二相对旋转量确定陀螺仪零偏。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从设备运行时采集到的图像序列中提取关键帧对，包括：根据所述图像序列中各图像的特征点数量，提取所述图像序列中的多个关键帧；将时间间隔超过第一时长阈值，且匹配特征点的数量小于第一预设阈值的相邻两个关键帧确定为所述关键帧对。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像序列中各图像的特征点数量，提取所述图像序列中的多个关键帧，包括：对所述图像序列中的图像进行特征点提取，将提取到的特征点数量大于第二预设阈值的图像确定为第一关键帧；对所述第一关键帧之后的图像序列，执行特征点追踪操作，得到第二关键帧；其中，所述特征点追踪操作包括：在候选图像序列中追踪所述第一关键帧中的特征点，直至追踪到的特征点数量小于所述第一预设阈值，获得所述第二关键帧；其中，所述候选图像序列包括所述图像序列中位于所述第一关键帧之后，且与所述第一关键帧的时间间隔小于第二时长阈值的图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将时间间隔超过第一时长阈值，且匹配特征点的数量小于第一预设阈值的相邻两个关键帧确定为所述关键帧对，包括：确定所述第一关键帧与所述第二关键帧之间的时间间隔是否大于所述第一时长阈值；若是，则将所述第一关键帧和所述第二关键帧确定为所述关键帧对。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若在所述候选图像帧中追踪到的特征点数量均大于所述第一预设阈值，则将所述图像序列中位于所述候选图像之后的图像确定为新的第一关键帧；或，若所述第一关键帧与所述第二关键帧之间的时间间隔小于或等于所述第一时长阈值，则将所述第二关键帧作为新的第一关键帧；将所述新的第一关键帧的特征点数量补充至所述第二预设阈值，返回执行所述特征点追踪操作获得新的第二关键帧，直至新的第二关键帧与所述新的第一关键帧之间的时间间隔大于所述第一时长阈值为止。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述关键帧对确定陀螺仪的第一相对旋转量，包括：确定所述关键帧对中两个图像的匹配信息；所述匹配信息包括所述两个图像的匹配特征点的信息；根据所述匹配信息获得所述关键帧对的对应关系矩阵；对所述对应关系矩阵进行奇异值分解得到初始旋转量，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁文亮，肖龙报，朱力，谢亮，
申请(专利权)人：影石创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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