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申请/专利权人:中南大学;运来智能装备(无锡)有限公司
摘要:本发明涉及惯性导航系统技术领域,具体涉及相机‑IMU相对姿态标定方法、计算机存储介质及设备。该方法包括在步骤S1中悬挂不共面第一apriltag码和第二apriltag码;结合步骤S2‑S6得到RIc,采用RIc完成相机‑IMU相对姿态标定。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令,当计算机程序指令被处理器执行时实现该方法。该设备包括至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令,当计算机程序指令被处理器执行时实现该方法。本发明能够大大简化了标定流程,缩短标定时间,达到快速对外参标定的效果,还能够解决引入辅助设备导致标定成本高的问题。
主权项:1.相机-IMU相对姿态标定方法,其特征在于,包括:步骤S1、悬挂第一apriltag码和第二apriltag码,且使二者不共面;确定所述第一apriltag码的三维坐标系为A1;A1的坐标原点在所述第一apriltag码的中心,A1的坐标xA1和坐标yA1均在所述第一apriltag码的平面内,A1的坐标zA1垂直于所述第一apriltag码指向水平方向;确定所述第二apriltag码的三维坐标系为A2;A2的坐标原点在所述第二apriltag码的中心,A2的坐标xA2和坐标yA2均在所述第二apriltag码的平面内,A2的坐标zA2垂直于所述第二apriltag码指向水平方向;步骤S2、在对所述第一apriltag码和所述第二apriltag码的信息采集范围内设定采集位置pi,其中,i=1,2;在所述采集位置pi处设置相机和惯性测量装置IMU,确定所述相机的三维坐标系为c,确定所述惯性测量装置IMU的三维坐标系为I;在静态情况下,采用所述相机在采集位置pi处分别采集所述第一apriltag码的图像和所述第二apriltag码的图像;在静态情况下,采用所述惯性测量装置IMU在采集位置pi处分别采集地球的重力加速度信息fIpi;步骤S3、对步骤S2采集的所述第一apriltag码的图像和所述第二apriltag码的图像均进行滤波和去噪处理,获得处理后的图像;根据机器视觉opencvapriltag算法库对处理后的图像进行apriltag码检测,获得采集位置pi处的和其中,表示相机的三维坐标系c到第一apriltag码的三维坐标系A1的姿态变换关系;表示相机的三维坐标系c到第二apriltag码的三维坐标系A2的姿态变换关系;步骤S4、结合步骤S3获得的以及步骤S1中zA1的单位矢量[001]T获得其中,表示第一apriltag码对应的水平单位矢量在相机的三维坐标系c下的投影坐标;结合步骤S3获得的以及步骤S1中zA2的单位矢量[001]T获得其中,表示第二apriltag码对应的水平单位矢量在相机的三维坐标系c下的投影坐标;步骤S5、结合步骤S4中在时间t内的平均值和在时间t内的平均值求得gcpi;gcpi表示采集位置pi处的重力矢量在相机的三维坐标系c下的投影坐标单位化;结合步骤S2中fIpi在时间t内的平均值求得gIpi;gIpi表示采集位置pi处的重力矢量在惯性测量装置IMU的三维坐标系I下的投影坐标单位化;其中,t取值范围为5-10s;步骤S6、结合步骤S5中求得的gcpi和gIpi得到表示相机与惯性测量装置之间的姿态变换;采用完成相机-IMU相对姿态标定。
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