[發明專利]基于硬件加速器的視覺慣性里程計

在審

• 申請號: 201910393364.3
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN109900294A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李趙;劉心剛;陳誠;張旸
• 申請（專利權）人: 奧特酷智能科技（南京）有限公司
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00;G06K9/00
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 李曉

1.一種基于硬件加速器的視覺慣性里程計，安裝在自動駕駛的車輛上，其特征在于：包括嵌入式硬件平臺、攝像頭和慣性測量單元，在嵌入式硬件平臺中包含圖像信號處理器和硬件加速器，所述圖像信號處理器用于處理攝像頭獲取的圖像信息，所述慣性測量單元實時測量車輛的車身狀態信息，所述車身狀態信息包括加速度和角速度信息，所述硬件加速器用于檢測圖像信息中的特征點并求出相鄰關鍵幀，將關鍵幀作為融合起止點與車身狀態信息進行數據融合，計算出當前的車輛相對起始點的位置信息。

2.根據權利要求1所述的基于硬件加速器的視覺慣性里程計，其特征在于：所述計算過程是對關鍵幀之間的車身狀態信息進行預積分，然后結合視覺SLAM方法提高計算精度。

3.根據權利要求2所述的基于硬件加速器的視覺慣性里程計，其特征在于：根據i時刻慣性測量單元輸出狀態量進行積分，計算j時刻的預積分狀態量，所述輸出狀態量包括i時刻圖像關鍵幀旋轉R_i、速度V_i、位置P_i，所述預積分狀態量包括j時刻積分狀態量圖像關鍵幀對應時刻的旋轉R_j、速度V _j、位置P_j

（1）

（2）

（3）

式中，g是重力向量，和是角速度和加速度測量值，是陀螺儀角速度偏置，是加速計加速度偏置，和是噪聲，△t是系統的相鄰采樣時間，k與累乘∏、累加∑配合使用，表示迭累計操過程中的時間序號。

4.根據權利要求3所述的基于硬件加速器的視覺慣性里程計，其特征在于：以前一關鍵幀為參考計算幀間運動狀態增量，所述幀間運動狀態增量包括兩個關鍵幀間旋轉積分增量△R_{i j}、速度積分增量△V_{i j}和位置積分增量△P_{i j}

（4）

（5）

（6）

式中，△t_{i j}為相鄰關鍵幀之間的時間，為i時刻車體旋轉狀態的轉置。