[發明專利]一種基于光流相機的姿態定位方法

在審

• 申請號: 202011235690.0
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112254721A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王元慶;劉捷;李希才
• 申請（專利權）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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1.一種基于光流相機的姿態定位方法，其特征在于，系統結構主要由中央處理單元、圖像傳感單元、姿態傳感單元、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、所述姿態傳感單元、所述高度傳感單元的數據輸入，并對輸入數據進行綜合處理，在輸出結果數據的同時，發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，用于視覺圖像數據的采集與發送；

所述姿態傳感單元包含傳統陀螺儀和加速計陀螺儀，與所述中央處理單元相連，用于姿態角速度數據的采集與發送；

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，用于高度數據的采集與發送；

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、所述姿態傳感單元、所述高度傳感單元是否正常運轉；

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.根據權利要求1所述的一種基于光流相機的姿態定位方法，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據進行預處理，判斷圖像傳感單元獲取的圖像數據是否需要補光，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域常規算法。

3.根據權利要求1所述的一種基于光流相機的姿態定位方法，其特征在于，所述中央處理單元接著對所述姿態傳感單元獲取的姿態角速度數據進行二維速度補償。

4.根據權利要求1所述的一種基于光流相機的姿態定位方法，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據進行三維速度的計算及輸出。

5.根據權利要求1所述的一種基于光流相機的姿態定位方法，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、所述姿態傳感單元、所述高度傳感單元的關鍵節點判斷其是否正常運轉，若否則會控制所述預警單元給出聲光指示。