[發(fā)明專利]一種遠距離目標的實時多視角協(xié)同定位頭盔及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011213626.2 | 申請日： | 2020-11-04 |
| 公開（公告）號： | CN112393722B | 公開（公告）日： | 2022-09-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 邢可;陳彥璋;倪勇;李朝春;劉揚 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國船舶重工集團公司第七一六研究所 |
| 主分類號： | G01C21/16 | 分類號： | G01C21/16;G01C21/20;G01S19/33;G01S19/47 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人： | 陳鵬 |
| 地址： | 222001 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 遠距離 目標 實時 視角 協(xié)同 定位 頭盔 方法 | ||
1.一種遠距離目標的實時多視角協(xié)同定位頭盔，其特征在于，所述頭盔由邊緣嵌入式系統(tǒng)和外圍設(shè)備組成；邊緣嵌入式系統(tǒng)是一塊主控板，主控板上集成主控芯片、眼動模塊、陀螺儀模塊、定位模塊以及通信模塊，主控板外接外圍設(shè)備：VR眼鏡和相機；
主控芯片用于將相機拍攝的圖像實時傳遞給AR眼鏡上的屏幕進行顯示；同時控制圖像刷新的幀率，并將檢測到的目標的三維坐標轉(zhuǎn)化成AR成像坐標標注在AR眼鏡上的屏幕上；
定位模塊用于實時獲取世界坐標系下的三維位置坐標；
眼動模塊用于獲得觀察者眼球運動的方向角；
陀螺儀模塊用于獲取頭部運動的方向角；
通信模塊用于向其他頭盔傳遞上述模塊獲取的信息；
所述主控芯片從觀察者中確認一個主觀察者，運用三角法構(gòu)建幾何模型計算出目標在世界坐標系下的三維坐標；具體包括：
通過通信模塊傳給主觀察者其他n個觀察者的位姿信息；
在兩個觀察者模式下，即n＝1，直接用三角法構(gòu)建幾何模型，計算目標的三維坐標；
在多觀察者模式下，即n≥2，將每個觀察者和主觀察者組合配對，再用三角法構(gòu)建幾何模型，計算目標的三維坐標；將得到的多個三維坐標通過糾錯機制過濾，然后對過濾后的三位坐標通過加權(quán)平均法求出更新后的三維坐標；
所述用三角法構(gòu)建幾何模型，計算目標的三維坐標的計算公式為：
其中，
兩個觀察者的三維位置坐標分別為視線方向向量分別為觀察者1、2視線與其公垂線的交點分別為點Q1和Q2，兩點對應(yīng)的向量分別為和目標的三維坐標向量為
所述多觀察者模式下，將得到的多個三維坐標通過糾錯機制過濾，然后對過濾后的三位坐標通過加權(quán)平均法求出更新后的三維坐標，具體步驟為：
(1)剔除錯誤數(shù)據(jù)，計算所有目標的三維坐標向量的均值其中，1≤i≤n；計算到的距離設(shè)定錯誤閾值為θ1，剔除所有的數(shù)據(jù)m個，更新
(2)剔除誤差數(shù)據(jù)，計算剩余每個觀察者坐標到的距離1≤i≤n-m；剔除掉值從高到低排列前e個觀察者的數(shù)據(jù)，更新
(3)設(shè)計權(quán)重系數(shù)為：
其中，為剩余每個觀察者坐標到的距離，1≤i≤n-m-e；
(4)采用加權(quán)平均法計算出最終的目標三維坐標向量:
其中，為剩余測量目標的三維坐標向量，ki為權(quán)重系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種遠距離目標的實時多視角協(xié)同定位頭盔，其特征在于，所述定位模塊為GPS定位模塊或北斗導(dǎo)航模塊。
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