[发明专利]视觉辅助惯性测量单元的数字头盔显示设备跟踪系统

摘要

本发明公开了一种基于视觉辅助惯性测量单元的数字头盔跟踪系统，结合惯性测量单元和视觉测量各自的优点，自主、实时地实现头盔姿态的跟踪。本发明的新颖之处在于利用视觉辅助的方法，修正惯性测量随时间而不断积累的误差，实现对数字头盔显示器姿态和位置的实时跟踪计算。本发明的方法考虑了测量过程中的噪声影响，利用卡尔曼滤波算法进行头盔姿态的估计，尽可能地减小噪声对测量结果的影响。本发明具有自主性好，实时性好，计算量小，成本低，质量轻，负荷小，使用方便，精度较高等优点。

主权项

本发明权利要求一种视觉辅助惯性测量单元的数字头盔跟踪系统，这套系统的特征包括：数字头盔跟踪系统在头盔顶部选定若干个标志/特征点进行标定，视觉相机安装在头盔顶部正上方的座舱内，对正下方的数字头盔进行拍照，惯性测量单元安装在飞行员的头盔上，惯性测量单元测量头盔在运动中的角速度信息，视觉相机测量头盔顶部已知特征点的坐标，惯性测量单元不间断地对头盔姿态进行测量，视觉相机每隔一固定的时间间隔对视野内出现的头盔顶部特征点进行拍照，经过特征提取、匹配后，获得特征点坐标值，对此时的惯性测量误差予以修正。