[发明专利]基于单目图像拼接的室内定位方法

说明书

本发明公开了基于单目图像拼接的室内定位方法，包括以下步骤：步骤一：安装单目图像采集装置；步骤二：调整单目图像采集装置；步骤三：安装单目图像采集装置的辅助安装件；步骤四：安装测距装置；步骤五：通电操作；步骤六：图像定位系统定位操作；步骤七：建立像素偏差和距离比例尺；步骤八：设置航迹规划。本发明的有益效果是，此基于单目图像拼接的室内定位方法，便于操作和维护，定位精度高，有效避免了强点磁的干扰，该方法操作简单、不需要额外架设基站，可用于无人机在室内环境下稳定位置和航迹飞行，有效降低了定位的成本。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别是基于单目图像拼接的室内定位方法。

背景技术

在无卫星信号辅助定位的场景，比如隧道、厂房、卫星信号不可用、强电磁干扰等情况下，飞行器的定位和稳定显得尤为重要，目前，采用的定位方式主要有电子标签、高速摄像机捕捉、双目辅助定位等， 这些方式都或多或少存在问题，使用受到限制：

1.电子标签辅助定位（UWB），通过在一定区域布置通讯基站标签，计算运动标签和固定标签的时间差进行定位，完成二维定位，该方式需要铺设至少3个基站，完成三维定位，需要铺设5个基站，基站之间有间距和相对位置关系要求，定位位置精度可以达到 20cm，但是在绝大多数情况下，使用环境不允许铺设多个基站：

2.在实验室较小的室内空间可以在墙壁固定位置布置多个摄像机，拍摄无人机搭载的反光球，根据不同摄像头拍摄的图像中反光球位置和空间几何关系，计算出无人机在狭小空间内的空间位置，这种方式要求无人机在飞行过程中和摄像头之间不能有遮挡，定位距离受限制，多用于教学和无人机编队算法验证等场景中：

3.双目视觉定位，该方式借鉴人眼双目定位方法，通过固定间距的摄像头拍摄图像的差异和焦距等几何关系，计算出图像中特征点相对相机的位置，后期结合双目相机中的陀螺仪和加速度计信号，计算得出双目的空间坐标位置，根据该位置控制无人机飞行，这种方法数据的来源为间距很近的两个摄像头，测试距离小于6米，受到阳光、震动、视场中的运动物体等影一响，定位偏差很大，室内实际测试发现，同路线的重复性较差。

为此，本技术方案设计了基于单目图像拼接的室内定位方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了基于单目图像拼接的室内定位方法。

实现上述目的本发明的技术方案为，基于单目图像拼接的室内定位方法，包括以下步骤：

步骤一：安装单目图像采集装置；

步骤二：调整单目图像采集装置；

步骤三：安装单目图像采集装置的辅助安装件；

步骤四：安装测距装置；

步骤五：通电操作；

步骤六：图像定位系统定位操作；

步骤七：建立像素偏差和距离比例尺；

步骤八：设置航迹规划。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，单目图像采集装置采用单目摄像机，将单目摄像机安装在辅助安装件上。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤二中，将辅助安装件调整为竖直向下，将单目摄像机的角度调整为竖直向下拍摄。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，辅助安装件采用二轴云台，将二轴云台安装在无人机底部。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤四中，测距装置采用测距雷达，将测距雷达安装在无人机底部，且测距雷达要与单目摄像机的光轴平行。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤五中，将无人机、单目摄像机、测距雷达接通电源，并保证电量充足。

作为本技术方案的进一步描述，所述步骤六中，无人机起飞，将无人机的飞行高度设定为距离地面高度10米，无人机处于悬停状态，启动图像定位系统。