基于单目视觉的室内微型飞行器位姿估计与环境构建

作     者：郭力 昂海松 郑祥明 Guo Li;Ang Haisong;Zheng Xiangming

作者机构：南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(60804058)资助项目 江苏省自然科学基金(SBK201022724)资助项目 

出 版 物：《南京航空航天大学学报》 (Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics)

年 卷 期：2012年第44卷第2期

页      码：165-171页

摘      要：针对微型飞行器(Micro air vehicle,MAV)在室内飞行过程中无法获得GPS信号,而微型惯性单元(Inertial measurement unit,IMU)的陀螺仪和加速度计随机漂移误差较大,提出一种利用单目视觉估计微型飞行器位姿并构建室内环境的方法。在机载单目摄像机拍摄的序列图像中引入一种基于生物视觉的方法获得匹配特征点,并由五点算法获得帧间摄像机运动参数和特征点位置参数的初始解;利用平面关系将特征点的位置信息由三维降低到二维,给出一种局部优化方法求解摄像机运动参数和特征点位置参数的最大似然估计,提高位姿估计和环境构建的精度。最后通过扩展卡尔曼滤波方法融合IMU传感器和单目视觉测量信息解算出微型飞行器的位姿。实验结果表明,该方法能够实时可靠地估计微型飞行器的位置和姿态,构建的环境信息满足导航需求,适用于微型飞行器室内环境中的导航控制。

主 题 词：微型飞行器 生物视觉 维数降低 局部优化 位姿估计 环境构建 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-2615.2012.02.005

馆 藏 号：203106441...