[發(fā)明專利]一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011235690.0
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112254721A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 王元慶;劉捷;李希才
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01S11/12;G06T7/77;G06T5/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法，其特征在于，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中央處理單元、圖像傳感單元、姿態(tài)傳感單元、高度傳感單元、補光單元、預警單元和電源單元組成；

所述中央處理單元用于接收所述圖像傳感單元、所述姿態(tài)傳感單元、所述高度傳感單元的數(shù)據(jù)輸入，并對輸入數(shù)據(jù)進行綜合處理，在輸出結(jié)果數(shù)據(jù)的同時，發(fā)送出用于控制所述補光單元、所述預警單元的控制信號；

所述圖像傳感單元與所述中央處理單元相連，用于視覺圖像數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送；

所述姿態(tài)傳感單元包含傳統(tǒng)陀螺儀和加速計陀螺儀，與所述中央處理單元相連，用于姿態(tài)角速度數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送；

所述高度傳感單元包含激光雷達，與所述中央處理單元相連，用于高度數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送；

所述補光單元包含近紅外補光燈，與所述中央處理單元相連，用于確保低亮度情況下所述中央處理單元的光流算法正常執(zhí)行；

所述預警單元包含聲光預警，與所述中央處理單元相連，其中聲預警部分用于對系統(tǒng)非正常運行情況進行預警，光預警部分用于指示所述圖像傳感單元、所述姿態(tài)傳感單元、所述高度傳感單元是否正常運轉(zhuǎn)；

所述電源單元包含相機電源和公用電源，相機電源用于給所述圖像傳感單元供電，公用電源用于給相機電源、所述中央處理單元、所述姿態(tài)傳感單元、所述高度傳感單元、所述補光單元以及所述預警單元供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法，其特征在于，所述中央處理單元先對所述圖像傳感單元獲取的圖像數(shù)據(jù)進行預處理，判斷圖像傳感單元獲取的圖像數(shù)據(jù)是否需要補光，若需要補光則控制所述補光單元開啟，否則進入光流算法流程，包括中值濾波、特征點計算、特征點匹配、光流速度計算等本領(lǐng)域常規(guī)算法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法，其特征在于，所述中央處理單元接著對所述姿態(tài)傳感單元獲取的姿態(tài)角速度數(shù)據(jù)進行二維速度補償。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法，其特征在于，所述中央處理單元最后對所述高度傳感單元獲取的高度數(shù)據(jù)進行三維速度的計算及輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光流相機的姿態(tài)定位方法，其特征在于，所述中央處理單元會分別在所述圖像傳感單元、所述姿態(tài)傳感單元、所述高度傳感單元的關(guān)鍵節(jié)點判斷其是否正常運轉(zhuǎn)，若否則會控制所述預警單元給出聲光指示。