一种基于单目视觉传感器的硅MEMS陀螺误差估计与校正方法

摘要

本发明涉及一种基于单目视觉传感器的硅MEMS陀螺误差估计与校正方法，一种无人机在航路任意位置、无需已知图形、利用单目视觉传感器图像信息实时估计与校正硅MEMS陀螺误差的方法；在每个计算周期，单目视觉传感器获取的图像信息通过与上一帧图像信息的特征匹配，获取机体坐标系下无人机的姿态变化率；再采用硅MEMS陀螺三轴测量数据与通过图像信息获得的姿态变化率作为观测值进行Kalman滤波；依据Kalman滤波结果校正硅MEMS陀螺误差，更新导航数据和滤波器参数；进入下一计算周期。本发明可用于任何包含单目视觉传感器和硅MEMS陀螺的无人机导航系统中。

主权项

一种基于单目视觉传感器的硅MEMS陀螺误差估计与校正方法，其特征在于：以单目视觉传感器和低成本硅MEMS陀螺作为测量传感器；在将单目视觉传感器实时获取的当前帧图像与上一帧图像进行特征点匹配，将匹配成功的特征点组成特征点组，利用匹配成功的特征点组计算相邻时刻的姿态转换矩阵，从而获取机体坐标系下相邻时刻无人机姿态转换矩阵；通过硅MEMS陀螺的测量值计算相邻时刻的姿态转换矩阵，将通过MEMS陀螺计算得到的姿态转换矩阵与通过单目视觉传感器实时获取的姿态转换矩阵分别作为观测值进行Kalman滤波，估计硅MEMS陀螺误差；根据Kalman滤波结果校正硅MEMS陀螺误差，更新导航数据和滤波器参数；进行下一个重复计算周期。