[发明专利]一种像机与惯性测量单元旋转关系快速标定方法在审
| 申请号： | 201910555213.3 | 申请日： | 2019-06-25 |
| 公开（公告）号： | CN110246194A | 公开（公告）日： | 2019-09-17 |
| 发明（设计）人： | 关棒磊;李璋;尚洋;于起峰 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军国防科技大学 |
| 主分类号： | G06T7/80 | 分类号： | G06T7/80 |
| 代理公司： | 湖南省国防科技工业局专利中心 43102 | 代理人： | 冯青 |
| 地址： | 410073 *** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | 本发明为一种像机与惯性测量单元旋转关系快速标定方法。针对像机旋转和平移运动条件下、像机纯旋转运动条件下、像机纯旋转运动和焦距未知条件下，提出三种求解像机和惯性测量单元旋转关系的最小配置解，提高RANSAC算法剔除图像匹配点对中野值的效率，确定图像匹配内点集。再利用图像匹配内点集对旋转关系进行非线性优化，得到最终的标定结果。本发明不依赖已知结构的标定物和其他特殊的设备，高效率高精度地标定出像机和惯性测量单元之间的旋转关系，适用于手机和无人机等计算能力有限的设备，具有重要的研究意义和广泛的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 像机 旋转关系 惯性测量单元 图像匹配 标定 内点 非线性优化 标定结果 计算能力 最小配置 焦距 标定物 高效率 移运动 再利用 求解 手机 剔除 应用 研究 | ||
【主权项】：
1.一种像机与惯性测量单元旋转关系快速标定方法，利用图像匹配点对的单应约束标定像机与惯性测量单元的旋转关系，避免事先计算像机姿态，提高RANSAC算法剔除图像匹配点对中野值的效率，其特征在于，首先对像机拍摄的地面图像进行特征点提取与匹配，获取图像匹配点集；然后针对像机旋转和平移运动条件下、像机纯旋转运动条件下、像机纯旋转运动和焦距未知条件下的像机和惯性测量单元标定问题，分别提出相应的最小配置解，并结合随机抽样一致性算法剔除图像匹配点集中的野值，确定图像匹配内点集；最后利用图像匹配内点集对旋转关系进行非线性优化，得到最终的标定结果，根据像机的运动情况和像机内参数是否已知，提出了三种标定像机和惯性测量单元旋转关系的最小配置解：(1)像机旋转和平移运动条件下，采用3个图像匹配点对求解像机与惯性测量单元之间的旋转关系，同时恢复出像机的运动；(2)像机纯旋转运动或者近似纯旋转运动条件下，采用1.5个图像匹配点对求解像机与惯性测量单元之间的旋转关系；(3)像机纯旋转运动和焦距未知条件下，采用2个图像匹配点对同时求解像机的焦距和像机与惯性测量单元之间的旋转关系。
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