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申请/专利权人：哈尔滨工程大学;青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
申请日：2024-03-18
公开（公告）日：2024-05-17
公开（公告）号：CN118052735A
主分类号：G06T5/70
分类号：G06T5/70;G06T5/73;G06T5/20;G06T7/13;G06T7/73
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开
摘要：本发明公开了一种黑暗环境下基于闪烁光源的位姿求解算法，属于导航定位定姿技术领域。其步骤包括：图像数据采集；光源轮廓特征检测与提取；闪烁光源相对位置信息描述符生成；单位周期闪烁光源特征点生成；闪烁光源特征点匹配；位姿解算。本发明提出的一种黑暗环境下基于闪烁光源的位姿求解算法，根据闪烁光源闪烁频率特征描述子信息确定前后周期闪烁光源特征点的匹配关系，依据相机的投影模型，结合PNP算法进行位姿解算。该算法巧妙应用了闪烁光源的闪烁频率特征，能够解决在黑暗环境中闪烁光源特征匹配的问题，并在机器人运动的过程中实现较高精度的定位定姿。
主权项：1.一种黑暗环境下基于闪烁光源的位姿求解算法，其特征在于：包括以下步骤：S1、图像数据采集，在黑暗环境下布置闪烁光源系统，机器人自由运动，使用相机实时捕捉到闪烁光源的图像信息，并传给计算机存储，持续一个单位周期；S2、光源轮廓特征检测与提取，利用中值滤波对图像进行降噪，使用开运算与闭运算态学操作降低散射现象，使用Sobel算子计算降噪图像的梯度图像以增强光源特征的边缘信息，并对光源轮廓进行检测与提取；S3、建立坐标系，图像第一帧设为世界空间坐标系的原点；S4闪烁光源相对位置信息描述符生成，计算光源轮廓之间的相对位置信息描述符用于闪烁光源的帧见跟踪；S5、计算单位周期闪烁光源的特征点，将单位周期最后一帧中闪烁光源轮廓矩形框的中心点坐标作为关键点，轮廓在该单位周期内出现的次数作为频率描述子；S6、闪烁光源特征点匹配，前后两个单位周期进行闪烁光源特征点匹配，根据每个闪烁光源在前一单位周期和当前周期的频率描述子信息完成闪烁光源特征点匹配；S7、位姿解算，根据光源匹配的特征点计算对应的空间坐标点，应用PNP算法求解光源的位姿。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 哈尔滨工程大学;青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 一种黑暗环境下基于闪烁光源的位姿求解算法
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