[发明专利]一种大间距模式下基于双目视觉图像的行星车定位方法

摘要

本发明公开一种大间距模式下基于双目视觉图像的行星车定位方法，包括以下步骤：行星车在大间距的两个位置分别拍摄图像；对两个位置拍摄的左相机图像进行A-SIFT匹配；双目相机左右相机图像的立体匹配；匹配特征点的正确性检查；行星车当前位置与姿态的计算。采用本发明的技术方案，使行星车在未知环境行进时精确计算自身位置和姿态，实现行星车自主定位。

主权项

一种大间距模式下基于双目视觉图像的行星车定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、行星车在大间距的两个位置分别拍摄图像：将行星车分别移动到两个不同的位置，利用行星车的双目相机拍摄图像，两个位置分别称为上一站和当前站；S2、行星车在不同位置拍摄图像的Affine‑SIFT匹配：根据行星车在上一站和当前站拍摄图像时相机方向，分为同方向拍摄图像的Affine‑SIFT匹配和对望图像的Affine‑SIFT匹配，提取上一站拍摄的左图像和当前站拍摄的左图像的匹配特征点集；当选用同方向模式时，将上一站的左图像与当前站的左图像直接进行Affine‑SIFT匹配；当选用对望模式时，首先将上一站和当前站的左图像生成相应的DOM正射影像图，再将所述相应的DOM正射影像图进行Affine‑SIFT匹配；S3、双目相机左右相机图像的立体匹配：根据同一站点左右相机图像和上一站与当前站点的匹配特征点集，通过左右图像的相关系数匹配方法，得到上一站与当前站点的匹配特征点集；再通过左右图像的最小二乘匹配方法，将图像匹配精度提高到子像素等级；S4、匹配特征点的正确性检查：利用前方交会算法对立体匹配的结果进行检查，剔除错误的匹配特征点；S5、计算行星车当前位置与姿态：利用光束法平差以共线方程为依据，根据行星车在上一站点左右相机的位置和姿态以及左右相机图像的匹配特征点集，构建多站点双相机测量定位模型，形成包含相机位置和姿态信息与匹配特征点坐标信息的统一误差方程和法方程，进而求解行星车在当前站点的位姿信息。