[發明專利]聯合標定方法及其聯合標定裝置和電子設備

有效

• 申請號: 201811036954.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN110880189B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 黃菊;徐偉健;周俊;陳遠;胡增新
• 申請（專利權）人: 舜宇光學(浙江)研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 賀才杰

1.一聯合標定方法，用于標定一視覺慣性聯合裝置，其中該視覺慣性聯合裝置包括一圖像采集單元和一慣性測量單元，其特征在于，包括步驟：

通過對獲取的圖像數據序列進行處理，獲得該圖像采集單元的一視覺位姿序列；

通過將該視覺位姿序列擬合成一連續樣條曲線，獲得與該慣性測量單元的慣性時間戳相對應的視覺計算數據序列；

通過對獲取的慣性數據序列與該視覺計算數據序列進行互相關程度分析，獲得該圖像采集單元和該慣性測量單元之間的一時延初值；以及

通過分析該視覺計算數據與該慣性數據序列之間的最小化誤差，獲得該圖像采集單元和該慣性測量單元之間的一位姿初值；

所述的聯合標定方法，還包括步驟：藉由該視覺慣性聯合裝置，聯合獲取該圖像數據序列和該慣性數據序列，其中該圖像數據序列包括通過該圖像采集單元采集的一組帶有圖像時間戳的圖像數據，該慣性數據序列包括通過該慣性測量單元測量的一組帶有該慣性時間戳的慣性數據；

其中，所述藉由該視覺慣性聯合裝置，聯合獲取該圖像數據序列和該慣性數據序列，其中該圖像數據序列包括通過該圖像采集單元采集的一組帶有圖像時間戳的圖像數據，該慣性數據序列包括通過該慣性測量單元測量的一組帶有該慣性時間戳的慣性數據的步驟，包括步驟：

在一預定時間內移動該視覺慣性聯合裝置，以激活該慣性測量單元，并保持一標板始終位于該圖像采集單元的視場；

藉由該慣性測量單元，在該預定時間內測量一組該慣性數據，其中每該慣性數據包括在相應的該慣性時間戳時該慣性測量單元繞著該慣性測量單元的體坐標系旋轉的測量角速度；以及

藉由該圖像采集單元，在該預定時間內采集一組該圖像數據，其中每該圖像數據包括在相應的該圖像時間戳時通過該圖像采集單元拍攝該標板而采集的標板圖像。

2.如權利要求1所述的聯合標定方法，其中，所述藉由該視覺慣性聯合裝置，聯合獲取該圖像數據序列和該慣性數據序列，其中該圖像數據序列包括通過該圖像采集單元采集的一組帶有圖像時間戳的圖像數據，該慣性數據序列包括通過該慣性測量單元測量的一組帶有該慣性時間戳的慣性數據的步驟，還包括步驟：

設計一預定運動軌跡并編碼至一機械臂，以通過該機械臂按照該預定運動軌跡移動該視覺慣性聯合裝置，以在各個方向上激活該視覺慣性聯合裝置的加速度，使得該慣性測量單元在各個方向上均得到激活。

3.如權利要求2所述的聯合標定方法，其中，所述通過對獲取的圖像數據序列進行處理，獲得該圖像采集單元的一視覺位姿序列的步驟，包括步驟：

基于該圖像數據序列，檢測出該圖像數據序列中每該圖像數據的角點坐標；

基于每該圖像數據的該角點坐標和一虛擬標板的角點坐標，求解出在每該圖像時間戳時該虛擬標板和該圖像采集單元的一圖像平面之間的單應性矩陣；

以及通過分解在每該圖像時間戳時的該單應性矩陣，獲得在每該圖像時間戳時該圖像采集單元相對于該虛擬標板的位姿，以獲得該視覺位姿序列，其中該視覺位姿序列包括在每該圖像時間戳時該圖像采集單元相對于該虛擬標板的位姿。

4.如權利要求3所述的聯合標定方法，其中，所述通過對獲取的圖像數據序列進行處理，獲得該圖像采集單元的一視覺位姿序列的步驟，還包括步驟：

基于輸入的標板參數，計算出該虛擬標板的該角點坐標。

5.如權利要求4所述的聯合標定方法，其中，所述通過將該視覺位姿序列擬合成一連續樣條曲線，獲得與該慣性測量單元的慣性時間戳相對應的視覺計算數據序列的步驟，包括步驟：

通過將該視覺位姿序列代入一樣條曲線段擬合模型，得到一線性方程組；

利用線性求解庫求解該線性方程組，獲得該樣條曲線段擬合模型的樣條參數；以及

在獲得該樣條參數之后，通過對該樣條曲線段擬合模型進行處理，求解出該視覺計算數據序列，其中該視覺計算數據序列包括一組與該慣性時間戳相對應的主動旋轉角速度。