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[发明专利]仿生偏振视觉导航传感器的误差联合标定方法和装置-CN202310947844.6有效
发明人：冯镭;王宇新;张礼廉;范晨;邹明辉;朱敏;舒鑫;陈文泉 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种仿生偏振视觉导航传感器的误差联合标定方法和装置。所述方法包括：构建包括辐照非一致性误差和纳米光栅耦合非一致性误差的仿生偏振视觉导航传感器误差模型，通过变光强激励的方式对辐照非一致性误差进行标定，通过偏振度恒定下的旋转测角对纳米光栅耦合非一致性误差进行标定，将标定参数代入仿生偏振视觉导航传感器误差模型中，得到仿生偏振视觉导航传感器偏振测量单元中各超像素补偿后的标定响应光强。本发明给出了基于微阵列纳米偏振成像芯片的仿生偏振视觉导航传感器的误差联合标定方法，具有原理简单、操作方便的优势，能够有效减小微阵列纳米偏振成像芯片集成耦合产生的误差。
仿生偏振视觉导航传感器误差联合标定方法装置

[发明专利]基于仿生偏振视觉增强的匹配定位方法、装置和设备-CN202310963645.4有效
发明人：冯镭;朱敏;范晨;张礼廉;邹明辉;王宇新;舒鑫;陈文泉 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-08-02 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于仿生偏振视觉增强的匹配定位方法、装置和设备。所述方法包括：通过对四个通道的偏振图像进行稠密化滤波增强处理，得到滤波偏振图像，能够改善各偏振参量图像的成像质量；基于绝对值取大的融合策略确定融合后的低频系数，将模糊积分的比值作为各高频系数的权重，基于结合模糊积分的加权平均融合策略确定融合后的高频系数，对偏振图像各个偏振参量进行融合，得到融合增强图像，能够提高图像质量、丰富图像视觉特征。本发明通过对偏振图像进行视觉增强，提高了偏振视觉的识别度，能够提高无人平台在复杂环境下的导航精度。
基于仿生偏振视觉增强匹配定位方法装置设备

[发明专利]一种用于无人平台导航的仿生偏振光罗盘自适应曝光方法-CN202310607157.X有效
发明人：何晓峰;范晨;胡小平;张礼廉;周文舟;范颖;陈云龙 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01C17/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种用于无人平台导航的仿生偏振光罗盘自适应曝光方法。所述方法包括：动态调整仿生偏振光罗盘的曝光时间，直至罗盘处于正常成像区间，记录当前的曝光时间；利用光罗盘成像结果计算天空偏振度信息；结合当前曝光时间和仿生偏振光罗盘响应计算入射光的自然辐照值；建立基于曝光时间的仿生偏振光罗盘误差模型，求解得到光罗盘的最优曝光时间参数。采用本方法能够求解仿生偏振光罗盘的最优曝光时间，提高仿生偏振光罗盘的定向精度。
一种用于无人平台导航仿生偏振光罗盘自适应曝光方法

[发明专利]基于仿生偏振视觉的雾天场景相对运动估计方法和装置-CN202310622789.3有效
发明人：范晨;马铜伟;张礼廉;何晓峰;胡小平;苗桐侨 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于仿生偏振视觉的雾天场景相对运动估计方法和装置。所述方法包括：从大气散射模型出发建立偏振度与传输函数之间的转换关系，重构传输函数，其中，传输函数中蕴含场景相对深度信息。为通过传输函数得到场景的深度信息，本发明从偏振光的分解角度，得到了传输函数模型中无穷远处大气光和偏振大气光等关键自变量参数的解算公式，再根据待探测图像计算偏振图像对应的大气偏振度信息，根据偏振大气光信息、无穷远处大气光信息和偏振图像对应的大气偏振度信息实现探测场景深度信息的估算。本发明具有原理简单、适用于不同天气等优点，对于提高复杂天气下仿生偏振光导航定位的鲁棒性和全天候适应性具有广阔的应用前景。
基于仿生偏振视觉场景相对运动估计方法装置

[发明专利]一种偏振多尺度分解的无人机视觉匹配导航方法和装置-CN202310578842.4有效
发明人：范晨;马铜伟;张礼廉;何晓峰;胡小平;苗桐侨 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种偏振多尺度分解的无人机视觉匹配导航方法和装置。所述方法包括：通过以先验导航拓扑地图和先验导航拓扑地图的偏振度图像作为远近场景双通道输入，进行多尺度分解得到双通道的基础层和细节层，在基础层融合中，构造基于梯度显著性图的权重函数，强调具有更强烈活动特征的通道输入的同时，设置融合基础层中来自第二通道的信息不少于预设值，在细节层融合中，基于加权最小二乘法构建细节层融合优化函数，根据融合基础层和融合细节层得到重建融合的先验导航拓扑地图进行导航定位。本发明具有创新点新颖、适用于不同天气等优点，对于提高复杂天气下仿生偏振光导航的鲁棒性和全天候适应性具有广阔的应用前景。
一种偏振尺度分解无人机视觉匹配导航方法装置

[发明专利]一种偏振视觉自适应增强的无人平台运动估计方法和装置-CN202310567952.0有效
发明人： 张礼廉;马铜伟;范晨;何晓峰;胡小平;苗桐侨 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06T5/40 文献下载
摘要：本申请涉及一种偏振视觉自适应增强的无人平台运动估计方法和装置。所述方法包括：通过根据预设的布谷鸟算法中的初始参数、限制对比度自适应直方图均衡化算法的超参数寻优范围，基于布谷鸟算法构建限制对比度自适应直方图均衡化算法超参数的优化函数进行参数寻优，确定优化后的超参数，进而得到优化后的限制对比度自适应直方图均衡化算法；根据优化后的限制对比度自适应直方图均衡化算法对原始偏振图像进行均衡化处理，得到均衡化偏振图像；根据均衡化偏振图像进行载体无人平台的运动估计。本发明在显著的恢复远场景的可见度时，减少了近距离信息的丢失，提升了无人平台在恶劣天气条件下的探测能力。
一种偏振视觉自适应增强无人平台运动估计方法装置

[发明专利]一种无人平台的偏振视觉惯性同步建图与定位方法和装置-CN202310623208.8有效
发明人：周文舟;范晨;何晓峰;张礼廉;胡小平 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发公开了一种无人平台的偏振视觉惯性同步建图与定位方法和装置，所述方法包括：获取载体的惯性、视觉组合导航系统中关键帧的第一导航信息。根据卫星的位置信息和偏振光的航向信息，利用因子图优化关键帧对应的第一位置和第一姿态，生成载体的第二导航信息。根据当前关键帧的第二导航信息以及当前关键帧与上一关键帧的位姿转换关系，构建任务区域地图。脱离卫星信息情况下，通过自主关键帧的特征信息在任务区域地图中进行特征匹配，得到地图匹配帧。解析地图残差、航向信息的观测残差、惯性残差以及视觉残差的组合信息，得到自主导航信息。本发明通过构建高精度任务区域地图，在卫星拒止条件下提高载体自主定位精度。
一种无人平台偏振视觉惯性同步定位方法装置

[发明专利]多视图相机位姿和场景的纯位姿解算方法及系统-CN201911267354.1有效
发明人：武元新;蔡奇;张礼廉 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明提供了一种多视图相机位姿和场景的纯位姿解算方法及系统，包括：纯旋转异常识别步骤：对所有视图进行纯旋转异常识别，对纯旋转异常的视图进行标记，得到标记视图和非标记视图；全局位移线性计算步骤：从非标记视图中选择一幅作为参考视图，构建约束tr＝0，构建全局位移线性约束，求解全局位移根据tr和恢复标记视图的全局位移，并筛选全局位移的正确解；三维场景解析恢复步骤：根据全局位姿的正确解，解析恢复所有3D点的坐标。本发明能够大幅度提升多视图相机位姿与场景结构恢复的计算效率及鲁棒性。
视图相机场景纯位姿解算方法系统

[发明专利]自监督学习的固态激光雷达三维语义建图方法与装置-CN202211387608.5有效
发明人：陈昶昊;李方言;王雄飞;何晓峰;褚超群;潘献飞;毛军;张礼廉;范晨;胡小平 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种自监督学习的固态激光雷达三维语义建图方法与装置，该方法包括点云语义分割模型的构建及自监督训练、稠密三维点云地图构建、实时点云语义分割以及模型部署与语义地图生成四个步骤，应用于三维点云语义分割技术领域。本发明基于卡尔曼滤波的轻量化激光雷达/惯性组合建图算法进行场景三维重构，并通过点云语义分割模型对三维点云地图进行语义分割，对三维坐标点云的语义分割效果良好，提高了点云分割理解的能力、语义分割的精度。
监督学习固态激光雷达三维语义方法装置

[发明专利]基于光学结构的偏振/红外视觉导航与环境感知终端-CN202211143190.3在审
发明人： 张礼廉;毛军;何晓峰;熊玉朋;胡小平;范晨;陈昶昊 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G02B27/46 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光学结构的偏振/红外视觉导航与环境感知终端，包括：光学透镜部分，偏振透镜阵列成像部分，红外成像部分，红外反射光路部分，滤波结构和中央处理单元；光学透镜部分、偏振透镜阵列成像部分和红外成像部分处于同一光轴上；滤波结构设置在红外成像部分物侧，或，滤波结构在光学透镜部分的侧面上；偏振透镜阵列成像部分用于接收未经过滤波结构的光并成像；红外成像部分用于接收经过滤波结构的光并成像；若滤波结构设置在红外成像部分物侧，则红外反射光路部分用于接收经过光学透镜部分的光并传输至滤波结构；若滤波结构设置在光学透镜部分的侧面上，则红外反射光路部分用于接收经过滤波结构的光并传输至红外成像部分成像。
基于光学结构偏振红外视觉导航环境感知终端

[发明专利]一种基于大气偏振模式对称性的航向角提取方法-CN202210486538.2在审
发明人： 张礼廉;黄靖;范晨;何晓峰;胡小平;周文舟;范颖;吴雪松;郭镇豪 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于大气偏振模式对称性的航向角提取方法。所述方法包括：通过阵列式偏振光传感器获取测量坐标系下的天空偏振角信息图像，进而得到偏振角信息梯度分布信息，剔除梯度无穷大的点，并进一步通过最小二乘法进行直线拟合，得到偏振角信息对称轴角度信息，再根据当地时间和地理位置计算得到测量坐标系下太阳方向矢量；根据偏振角信息对称轴角度信息和测量坐标系下太阳方向矢量，得到载体航向角信息。本发明在水平或倾斜姿态下均可获取具有对称性的测量大气偏振模式，综合载体位置和时间信息求解载体航向角，提高了偏振光定向的适用性；算法流程简单，鲁棒性强，易于编程实现。
一种基于大气偏振模式对称性航向提取方法

[发明专利]一种基于智能手机PDR与视觉修正的行人定位方法-CN202211133744.1有效
发明人：潘献飞;陈宗阳;陈昶昊;褚超群;涂哲铭;张礼廉;胡小平;吴文启 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于智能手机PDR与视觉修正的行人定位方法，包括：建立待测区域的视觉特征地图；基于视觉特征地图的全局定位确定行人的初始位置与航向角；在初始位置与航向角的基础上基于PDR对行人航位进行推算，并推算行人的行走距离；当行人的行走距离达到设定阈值后，基于视觉特征地图的全局定位得到行人当前时刻的全局定位信息；以视觉定位结果为定位参考，对PDR定位结果进行修正。本发明应用于行人导航领域，通过间接性地调用视觉定位来修正PDR位置和航向角误差，不仅可以获得较好的定位性能提升，同时将传统PDR的应用场景从二维平面拓展至三维空间中，具有实际的研究意义和应用价值。
一种基于智能手机 pdr 视觉修正行人定位方法

[发明专利]行人运动约束的视觉惯性融合定位与建图方法和装置-CN202211123604.6有效
发明人：潘献飞;涂哲铭;陈昶昊;张礼廉;褚超群;陈宗阳;毛军;王茂松 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种行人运动约束的视觉惯性融合定位与建图方法和装置。所述方法包括：对足绑式IMU进行因子图建模，得到因子图，根据足绑式IMU的速度预测值以及零速之间的误差，构建零速修正因子；根据视觉惯性里程计观测的位置信息与足绑式IMU观测的位置信息，构建视觉惯性里程计因子；将零速修正因子和视觉惯性里程计因子作为状态变量的约束条件，对因子图进行优化，得到优化因子图；根据视觉传感器采集的图像数据以及通过足绑式IMU的零速检测结果，筛选关键帧图像，根据关键帧图像进行稠密重建，得到建图结果；对优化因子图和建图结果进行融合，实现行人运动的定位与建图。采用本方法能够复杂环境下的行人导航定位与建图。
行人运动约束视觉惯性融合定位方法装置

[发明专利]一种基于多源视觉辅助的无人机自主导航方法与系统-CN202211061330.2有效
发明人：何晓峰;刘轲;毛军;屈豪;胡小平;张礼廉;陈昶昊;范晨 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本申请涉及无人机定位导航技术领域，具体涉及一种基于多源视觉辅助的无人机自主导航方法与系统。方法包括：获取无人机的地图匹配位置和惯性导航定位位置；构建扩展卡尔曼滤波方程；扩展卡尔曼滤波方程包括计算更新协方差矩阵和系统位置估计；以更新后的系统位置估计为圆心，更新协方差矩阵的位置对应项构建高斯椭圆；判断下一时刻解算得到的地图匹配位置结果是否在高斯椭圆内，若是，则根据下一时刻解算得到的地图匹配位置结果和下一时刻的惯性导航定位位置代入扩展卡尔曼滤波方程进行下一时刻系统位置估计，本发明具有导航参数连续输出、导航误差不随时间积累、在长航时复杂环境条件下具有良好的鲁棒性的优点。
一种基于视觉辅助无人机自主导航方法系统

[发明专利]一种阵列式偏振相机的偏振信息测量系统及方法-CN202010322634.4有效
发明人：何晓峰;吴雪松;范晨;胡小平;张礼廉;毛军;韩国良;李鑫;范颖 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-04-22 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01J4/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种阵列式偏振相机的偏振信息测量系统及方法，所述方法包括：根据阵列式偏振相机的偏振通道数量建立相应数量的成像模型；对阵列式偏振相机的响应函数进行标定得到阵列式偏振相机的响应曲线；采用多次曝光的方式获得阵列式偏振相机每个偏振通道的HDR图像；根据响应曲线和每个偏振通道的HDR图像计算高动态范围的偏振信息。本发明克服了在真实场景中传统偏振相机在过曝和欠曝情况下偏振信息计算不准确甚至无法计算的问题，提高了偏振相机对于光照变化条件下的适应性，具有原理简单、操作简便、使用范围广等优点；同时获取高质量偏振测量信息，有效提高阵列式偏振相机测量的动态范围，对于提高阵列式偏振相机的适用性具有重要意义。
一种阵列偏振相机信息测量系统方法

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