基于动态特征紧耦合的单目视觉惯性里程计方法技术

技术编号:42764176 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-18 13:49
本发明专利技术提出了一种基于动态特征紧耦合的单目视觉惯性里程计方法,实现步骤是:初始化单目视觉惯性里程计及相关参数;获取图像帧的观测值;对动态观测点进行识别;构造动态特征残差;对动态特征残差与单目VIO系统残差进行紧耦合;获取单目视觉惯性里程计结果。本发明专利技术通过充分准确提取动态特征,并对每个动态观测点的动态特征单元的动态特征残差与单目VIO系统残差进行紧耦合,从而充分利用动态信息,从而提高单目VIO系统在动态场景下的定位精度,具有较高的实用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于slam领域,特别涉及一种基于动态特征融合的单目视觉惯性里程计方法,可用于复杂动态环境中无人机、汽车等运动平台的自主定位。


技术介绍

1、相比于传统的视觉或惯性导航系统,视觉惯性里程计在处理视觉信息受限或惯性数据噪声大的情况下表现出显著优势,视觉惯性里程计的主要任务是结合图像处理技术与惯性测量单元,在复杂环境中实现高精度的导航和定位。单目视觉惯性里程计采用单目相机作为视觉传感器,是最轻量的视觉惯性里程计。现有的惯性视觉里程计在高动态环境下仍然存在定位精度和系统鲁棒性方面的挑战,特别是在存在大量动态元素的场景中,传统的多视图几何约束可能导致重大误差,使得准确地分离和处理动态元素成为关键问题。

2、视觉惯性里程计方法的基本思路是,通过结合视觉传感器和惯性测量单元的数据,利用图像处理和多视图几何约束来估计相机的运动轨迹和环境结构,例如申请公布号为cn117109565a,名称为“基于动态线特征筛选的视觉惯性里程计方法”的专利申请,公开了一种基于动态线特征筛选的视觉惯性里程计方法,该专利技术通过光流计算线特征在图像帧间的运动,结合语义分割本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动态特征紧耦合的单目视觉惯性里程计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(3)中所述的并通过和对每个观测Ph点进行识别,其中每个观测点Ph在相邻图像帧Ik和Ik+1间被识别为动态的充分必要条件为:

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(4)中所述的DFCj的动态特征残差计算公式为:

4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(5)中所述的滑动窗口中优化的单目VIO系统状态向量包括世界坐标系下IMU在滑窗中N个状态量,其表达式为:

【技术特征摘要】

1.一种基于动态特征紧耦合的单目视觉惯性里程计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(3)中所述的并通过和对每个观测ph点进行识别,其中每个观测点ph在相邻图像帧ik和ik+1间被识别为动态的充分必要条件为:

【专利技术属性】
技术研发人员:罗楠胡哲煊王义峰万波赵辉刘刚刘锦辉王笛李嘉煦丁源胡道汝
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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