[发明专利]一种基于惯性和视觉特征的定位装置、方法及机器人

摘要

本发明公开一种基于惯性数据和视觉特征的定位装置、定位方法及机器人，该定位装置是一种可移动的视觉定位装置，包括：图像采集模块，其摄像头朝向保持向后并放置在所述定位装置的预设位置中，用于避免前进过程中被障碍物碰撞；图像处理模块，包括图像预处理子模块和特征匹配子模块，用于处理采集的图像数据；惯性数据采集处理模块，用于实时感应惯性传感器的旋转角度信息，加速度信息及平移速度信息；融合定位模块，用于对各传感器模块所获取的环境信息进行融合以实现定位。相对于现有技术，有效避免机器前进时摄像头被障碍物挡住，使用特征匹配的图像数据融合惯性数据并结合相对位置关系更新地标，使得特征匹配结果更准确，增强定位算法的鲁棒性。

主权项

1.一种基于惯性数据和视觉特征的定位装置，该定位装置是一种可移动的视觉定位装置，其特征在于，包括图像采集模块、图像处理模块、惯性数据采集模块和融合定位模块；图像采集模块的摄像头朝向保持向后并放置在所述定位装置的预设位置中，用于避免在所述定位装置前进过程中被障碍物碰撞，其中所述摄像头的数目至少为一个；图像处理模块，包括图像预处理子模块和特征匹配子模块，用于处理图像采集模块中采集的图像数据；其中，图像预处理子模块用于将所述摄像头采集的数据转换为灰度图像，特征匹配子模块用于从图像预处理子模块预处理的图像中提取出特征数据与地标数据库中的地标图像相关联特征进行匹配；其中所述数据库为图像处理模块内置的地标数据库，该地标数据库包括给定地标相关联区域的图像特征点；惯性数据采集处理模块，由一系列惯性数据测量单元组成，实时感应惯性传感器的旋转角度信息，加速度信息及平移速度信息；融合定位模块，用于根据图像处理模块中的特征匹配结果，对惯性数据采集处理模块采集的惯性数据进行数据融合，再通过数据融合结果修正当前位置信息。