Method for determining position and attitude by means of virtual reference images

摘要

Ein Verfahren beschreibt die Architektur eines sichtgestützten Navigationssystems in einem Gelände mit verfügbaren topografischen Karten, die auf bereits existierenden Verfahren zur Bestimmung von hervorstechenden Geländemerkmalen basiert. Ein dabei verwendeter Offline-Prozess erstellt aus bestehenden topografischen Karten eine Merkmalsdatenbank, die anschließend in einem Online-Prozess zur Erkennung gesichteter Merkmale dient. Dabei werden mit computergrafischen Methoden virtuelle Referenzbilder der erwarteten Situation erzeugt, die mit Methoden zur Merkmalsextraktion analysiert werden und aus denen ein Merkmalskatalog aus sichtbasierten Merkmalsvektoren sowie der dazugehörigen 3D-Koordinaten der lokalisierten Merkmale abgeleitet wird. Diese Daten werden in Form einer Modelldatenbank beispielsweise in einem Flugsystem hinterlegt und ermöglichen eine Navigation in der Nähe einer Referenztrajektorie und bei einer geplanten Beleuchtungssituation. Durch die Möglichkeit der Verwendung beliebiger, nicht notwendigerweise beleuchtungsinvarianter Merkmalsextraktoren werden hohe Lokalisierungseigenschaften und eine entsprechend hohe Navigationsgenauigkeit erreicht.