一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法技术

本发明专利技术提供一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，属于视觉惯性定位技术领域，包括：步骤1、利用行人头部穿戴的视觉惯性传感器中的惯性传感器单元进行姿态解算，获得行人的三维姿态信息；步骤2、基于行人的三维姿态信息，进行视觉惯性里程计的局部优化；步骤3、基于行人的三维姿态信息中的航向信息，进行视觉惯性里程计的全局优化。本发明专利技术可实现行人在室内场景下的长时间可靠定位，无需借助外界的基站或信源设备，是一种低成本、无辐射、误差不随时间累积的定位方法，能够实现行人在室内场景下长时间的米级精度定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视觉惯性定位，具体涉及一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，面向行人穿戴设备，可用于实现低成本传感器的长时间鲁棒定位。

技术介绍

1、目前，户外的定位技术随着社会的需求不断快速发展。在大部分室外的场景下，卫星导航作为一种可靠、实时的定位手段，为行人、车辆等提供对应的位置服务。但是在部分卫星信号不良的环境（隧道、建筑物遮挡处等），由于信号的衰减与反射等因素，其定位的准确性与鲁棒性下降十分严重。因此，在该类场景下，需要采用抗干扰强、自主性好的手段进行定位。

2、目前室内场景下的行人定位手段主要包括wifi、蓝牙、地磁和惯性导航等。前三种方法利用环境信息构建数据库，再设计对应的匹配算法，将实时获取的数据与数据库中的数据进行匹配以获得当前准确可靠的定位信息。但是面对空间范围较大的场景，以上方法不仅成本过高而且很难做到实时性，同时场景的切换也会对定位结果产生较大的影响。相比而言，惯性导航作为一种无源自主的定位技术，仅依靠自身传感器信息即能在短时间内提供稳定的定位结果，但随着时间的推移，惯性定位结果会产生明显的累积误差。综合比较，视觉惯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征在于，所述步骤1包括：通过惯性传感器单元中的加速度计感知的重力分量，计算出行人头部的俯仰角和横滚角，之后利用磁力计计算磁北方向，最后利用陀螺仪测量行人头部的旋转角速度并利用互补滤波进行修正以获得鲁棒准确的行人的三维姿态信息和行人的航向信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征在于，所述步骤2.1中，所述优化目标函数中的优化项包括边缘化的先验信息、惯性传感器单元的测量残差、视觉的...

【技术特征摘要】

1.一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征在于，所述步骤1包括：通过惯性传感器单元中的加速度计感知的重力分量，计算出行人头部的俯仰角和横滚角，之后利用磁力计计算磁北方向，最后利用陀螺仪测量行人头部的旋转角速度并利用互补滤波进行修正以获得鲁棒准确的行人的三维姿态信息和行人的航向信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于行人运动特征优化的视觉惯性定位方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文超，陈嘉伟，魏东岩，曹磊，刘晓宙，袁洪，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：