一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机-IMU标定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机‑IMU标定方法及系统，属于传感器标定技术领域，包括：采用视觉里程计算法获取相机位姿，采用GNSS/INS松组合方法计算获取IMU位姿；构建相机‑IMU旋转外参关系式和相机‑IMU平移外参关系式；基于相机‑IMU旋转外参关系式，采用最小二乘和历元间迭代进行初步求解，再结合相机‑IMU平移外参关系式，采用最小二乘和迭代进行初步求解；基于初步求解后的相机‑IMU旋转外参关系式和相机‑IMU平移外参关系式，采用数据筛选方法和截断奇异值分解方法进行可观测性的外参优化，得到相机‑IMU旋转外参和相机‑IMU平移外参的精确解，完成标定。本发明专利技术有效抑制了IMU误差漂移和滤除了可观测性较差的区段，提升了整体的观测质量和标定的精度和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器标定，具体涉及一种使用gnss辅助的精确鲁棒的相机-imu标定方法及系统。

技术介绍

1、相机与惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)的精确标定不仅是实现图像信息与惯性数据有效融合的基础，也是多传感器融合领域的关键环节，广泛应用于高精度导航、姿态估计、机器人感知、无人系统等领域。然而，目前的标定方法在精度、稳定性和适应复杂环境的能力方面仍然存在许多挑战。

2、现有的相机-imu标定方法主要分为基于外部标志物的标定和基于里程计的标定。基于外部标志物的方法依赖于如apriltag二维码等特定视觉标志，提供相机与imu的参考点，但其对外部特征的依赖和实验流程的繁琐限制了适用性。基于里程计的标定方法能够在无特征的环境中完成标定，但由于imu的零偏误差和单目视觉尺度不确定性，这类方法的标定精度容易受到影响。此外，盲目地处理所有可用数据不仅可能使用可观测性差、粗差等无效观测值，也会导致不必要的高计算成本。本专利特别关注可观测性差的数据，如常用的移动平台（如无人车、机器人、无人船等）在垂直方向和绕水平轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机-IMU标定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机-IMU标定方法，其特征在于，采用最小二乘和历元间迭代进行相机-IMU旋转外参初步求解，包括：

3.根据权利要求2所述的一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机-IMU标定方法，其特征在于，采用最小二乘和迭代进行相机-IMU平移外参初步求解，包括：

4.根据权利要求1所述的一种使用GNSS辅助的精确鲁棒的相机-IMU标定方法，其特征在于，采用数据筛选方法和截断奇异值分解方法进行可观测性的外参优化，包括：

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【技术特征摘要】

1.一种使用gnss辅助的精确鲁棒的相机-imu标定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种使用gnss辅助的精确鲁棒的相机-imu标定方法，其特征在于，采用最小二乘和历元间迭代进行相机-imu旋转外参初步求解，包括：

3.根据权利要求2所述的一种使用gnss辅助的精确鲁棒的相机-imu标定方法，其特征在于，采用最小二乘和迭代进行相机-imu平移外参初步求解，包括：

4.根据权利要求1所述的一种使用gnss辅助的精确鲁棒的相机-imu标定方法，其特征在于，采用数据筛选方法和截断奇异值分解方法进行可观测性的外参优化，包括：

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【专利技术属性】
技术研发人员：金荣河，高智，梅天灿，周志宇，林志鹏，李昊，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：