[發明專利]基于單目VINS系統的優化方法、裝置、存儲介質及電子設備

在審

• 申請號: 201811642112.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109798889A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張科偉;蘇鈺;梁曉妮;孫永文;董印嵩;郭見雷
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 魏嘉熹;南毅寧

1.一種基于單目VINS系統的優化方法，其特征在于，包括：

對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行估計，并將估計所得值作為單目VINS系統的初始值，所述IMU的相關變量包括IMU的陀螺儀零偏、加速度計零偏和單目VINS系統所在平臺的移動速度；

根據圖優化求解方法，在運動跟蹤線程中建立聯合IMU運動模型，對所述單目VINS系統進行狀態估計。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據圖優化求解方法，在運動跟蹤線程中建立聯合IMU運動模型，對所述單目VINS系統進行狀態估計，包括：

在運動跟蹤線程中，確定單目VINS系統地圖是否更新；

根據所述單目VINS系統地圖是否更新，選擇相應的因子圖；

根據所述因子圖，對所述單目VINS系統進行狀態估計。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行估計，并將估計所得值作為單目VINS系統的初始值，包括：

通過解耦方式對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行預積分處理，并將處理所得值作為單目VINS系統的初始值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過解耦方式對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行預積分處理，包括：

對慣性導航傳感器IMU的陀螺儀零偏進行預積分處理；

在不考慮加速度計零偏的情況下初步對尺度因子和重力方向進行預積分處理；

對所述加速度計零偏進行預積分處理，以及校正更新所述尺度因子和所述重力方向；

對線性速度進行預積分處理。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據所述IMU的相關變量的預積分值，在局部地圖構建線程中設計所述IMU的狀態變量的局部窗口，并構建相應的局部優化因子圖，進行狀態估計；

根據所述尺度因子，在閉合回環線程中進行位姿優化，并構建全局非線性優化的因子圖，進行狀態估計。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行估計之前，所述方法還包括：

確定相鄰兩關鍵幀之間的時間間隔；

若所述時間間隔大于預設時長，則刪除與所述時間間隔對應的相鄰兩關鍵幀。

7.一種基于單目VINS系統的優化裝置，其特征在于，包括：

IMU的相關變量估計模塊，用于對慣性導航傳感器IMU的相關變量進行估計，并將估計所得值作為單目VINS系統的初始值，所述IMU的相關變量包括IMU的陀螺儀零偏、加速度計零偏和單目VINS系統所在平臺的移動速度；

第一狀態估計模塊，用于根據圖優化求解方法，在運動跟蹤線程中建立聯合IMU運動模型，對所述單目VINS系統進行狀態估計。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一狀態估計模塊，包括：

第一確定子模塊，用于在運動跟蹤線程中，確定單目VINS系統地圖是否更新；

選擇子模塊，用于根據所述單目VINS系統地圖是否更新，選擇相應的因子圖；

狀態估計子模塊，用于根據所述因子圖，對所述單目VINS系統進行狀態估計。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-6中任一項所述方法的步驟。

10.一種電子設備，其特征在于，包括：

存儲器，其上存儲有計算機程序；

處理器，用于執行所述存儲器中的所述計算機程序，以實現權利要求1-6中任一項所述方法的步驟。