申请/专利权人：山西天地煤机装备有限公司;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117804493A

主分类号：G01C22/00

分类号：G01C22/00;G01C21/16;G01C21/20;G06T7/277;G03B15/03;F21V33/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开一种融合惯性测量单元信息的视觉里程计，涉及里程计技术领域，该视觉里程计包括：相机，用于实时采集路面视频，相机两侧分别设置一个补光灯带；惯性测量单元，用于采集相机的航向角；数据处理器，用于读取路面视频中视频帧；对相邻两帧的画面进行特征点匹配；根据匹配后的特征点确定相机的转角增量和平移增量；根据各帧画面的实际转角增量和平移增量生成相机的转角和平移量；采用初级扩展卡尔曼滤波对转角和平移量进行滤波得到相机的位姿和位姿的协方差矩阵，位姿包括转角和平移量；将惯性测量单元采集的航向角、相机的位姿和位姿的协方差矩阵进行扩展卡尔曼滤波得到最终的位姿和位姿的协方差矩阵。本发明提高了视觉里程计的准确性。

主权项：1.一种融合惯性测量单元信息的视觉里程计，其特征在于，包括：数据处理器、相机、两个补光灯带和惯性测量单元，所述相机固定在移动设备的底部，两个所述补光灯带分别位于所述相机两侧；所述惯性测量单元与所述数据处理器固定连接；所述相机实时采集路面视频，并将实时采集的路面视频发送到所述数据处理器；所述惯性测量单元用于采集所述相机的航向角，并将采集的所述相机的航向角发送到所述数据处理器；所述数据处理器用于：读取路面视频中视频帧，将当前读取的视频帧记为当前帧画面；提取当前帧画面中特征点，并计算特征点描述子；根据当前帧画面的特征点描述子和上一帧画面的特征点描述子，对当前帧画面的特征点和上一帧画面的特征点进行特征点匹配；根据匹配后的特征点确定所述相机的转角增量和平移增量；所述平移增量为所述相机的成像平面内的像素增量；根据相似比例系数，将各帧画面的转角增量和平移增量转换为实际转角增量和实际平移增量；所述相似比例系数是根据激光测距装置实时测量的所述相机的摄像头与地面之间的实际距离确定的；根据各帧画面的实际转角增量和实际平移增量，生成所述相机的转角和平移量；采用初级扩展卡尔曼滤波对所述相机的转角和平移量进行滤波，得到所述相机的位姿和位姿的协方差矩阵，所述位姿包括转角和平移量；将所述惯性测量单元采集的所述航向角、所述相机的位姿和位姿的协方差矩阵进行扩展卡尔曼滤波，得到最终的位姿和位姿的协方差矩阵。

全文数据：

权利要求：

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