一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法技术

技术编号:43355687 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术提供一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法,融合相机与IMU两部分信息源共同进行零速状态的检测;针对相机部分,在零速状态下,根据相邻帧匹配点的像素位移来判断当前是否处于零速状态;针对IMU部分,结合三轴的加速度与角速度信息,应用广义似然比检验,带入计算公式后根据数值是否小于似然比检验阈值来确定当前是否处于零速状态;当通过相机与IMU两部分的信息源都判断出目前载体处于零速状态,此时应用零速修正:即认为载体目前处于零速状态,构建零速观测,应用到扩展卡尔曼滤波器中进行位姿更新。本发明专利技术可以更加准确鲁棒的检测零速状态;有效的修正了VIO的在零速状态下的位姿估计漂移问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种视觉与惯性信息融合的vio零速检测与修正方法,主要解决视觉惯性里程计(visual inertial odometry,vio)在零速状态下的位姿估计漂移问题,该技术属于机器人/无人车定位导航领域。


技术介绍

1、vio即视觉惯性里程计,是一种同时利用相机和惯性测量单元(inertiameasurement unit,imu)的位置跟踪技术,通过融合视觉与惯性信息来实现位置和方向的估计。在机器人、无人驾驶等领域,vio被广泛应用于姿态估计、自主导航等任务中。但是由于imu测量数据不可避免地存在零偏与噪声,在零速状态下,一方面imu在缺乏有效激励的情况下(零速)其零偏估计会不准确,会导致imu在预积分中持续发散;另一方面静止的特征点会使得视觉重投影误差产生的约束失效,无法纠正imu零偏带来的位姿发散,因此vio系统会产生轨迹漂移,导致位姿估计产生较大偏差。

2、现有方案中,为解决上述问题,通常通过收集一段时间内的imu数据,计算其平均值,若平均值小于规定阈值,则认为当前处于零速状态,构建观测方程,结合扩展卡尔曼滤波器进行位姿更新本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法,其特征在于,融合相机与IMU两部分信息源共同进行零速状态的检测;

2.根据权利要求1所述的一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法,其特征在于,针对相机部分,基于特征点像素位移的相机零速检测,具体方法为:

3.根据权利要求1所述的一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法,其特征在于,针对IMU部分,基于广义似然比检验的IMU零速检测,具体方法:

4.根据权利要求1所述的一种视觉与惯性信息融合的VIO零速检测与修正方法,其特征在于,所述的扩展卡尔曼滤波器的零速状态更新,具体方法为:...

【技术特征摘要】

1.一种视觉与惯性信息融合的vio零速检测与修正方法,其特征在于,融合相机与imu两部分信息源共同进行零速状态的检测;

2.根据权利要求1所述的一种视觉与惯性信息融合的vio零速检测与修正方法,其特征在于,针对相机部分,基于特征点像素位移的相机零速检测,具体方法为:

3....

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋朝阳吴奇政张晨阳田冬泽王麟峰
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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