[发明专利]一种双回路无人机的导航方法及装置

权利要求书

1.一种双回路无人机的导航方法，其特征在于，包括：

采用设置在无人机前方的前视摄像机获取无人机周边环境图像，根据所述环境图像进行SLAM构建，获取SLAM地图；

采用设置在无人机下方的下视双目摄像机获取双目图像，根据所述双目图像确定无人机的姿态信息；

将所述SLAM地图、所述姿态信息以及IMU姿态信息进行融合，将融合后的姿态信息作为无人机最终的姿态信息，以进行定位与导航。

2.如权利要求1所述的双回路无人机的导航方法，其特征在于，所述根据所述环境图像进行SLAM构建，获取SLAM地图包括：

采用视觉里程计、后端优化、建图和回环检测，获取SLAM地图。

3.如权利要求1所述的双回路无人机的导航方法，其特征在于，所述采用设置在无人机下方的下视双目摄像机获取双目图像，根据所述双目图像确定无人机的姿态信息包括：

确定地面平面方程，所述地面平面为定位的基准平面；

通过所述双目图像对无人机的姿态进行求解，确定无人机机体高度以及姿态角；

通过所述下视双目摄像机对特征点进行跟踪，确定无人机的偏航角。

4.如权利要求1至3任一项所述的双回路无人机的导航方法，其特征在于，所述将所述SLAM地图、所述姿态信息以及IMU姿态信息进行融合包括：

将前视摄像机得到的SLAM地图以及下视双目摄像机得到的姿态信息进行融合；

将融合后的姿态信息与IMU姿态进行融合，将融合后的姿态信息作为无人机最终的姿态信息。

5.如权利要求4所述的双回路无人机的导航方法，其特征在于，所述将前视摄像机得到的SLAM地图以及下视双目摄像机得到的姿态信息进行融合包括：

采用卡尔曼滤波器融合SLAM地图以及下视双目摄像机的角度信息，作为融合后输出角度信息；

将SLAM地图和下视双目摄像机得到的位置信息进行加权平均，得到融合后输出位置信息。

6.一种双回路无人机的导航装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于采用设置在无人机前方的前视摄像机获取无人机周边环境图像，根据所述环境图像进行SLAM构建，获取SLAM地图；

确定模块，用于采用设置在无人机下方的下视双目摄像机获取双目图像，根据所述双目图像确定无人机的姿态信息；

融合模块，用于将所述SLAM地图、所述姿态信息以及IMU姿态信息进行融合，将融合后的姿态信息作为无人机最终的姿态信息，以进行定位与导航。

7.如权利要求6所述的双回路无人机的导航装置，其特征在于，所述获取模块具体为：采用视觉里程计、后端优化、建图和回环检测，获取SLAM地图的模块。

8.如权利要求6所述的双回路无人机的导航装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于确定地面平面方程，所述地面平面为定位的基准平面；

第二确定单元，用于通过所述双目图像对无人机的姿态进行求解，确定无人机机体高度以及姿态角；

第三确定单元，用于通过所述下视双目摄像机对特征点进行跟踪，确定无人机的偏航角。

9.如权利要求6至8任一项所述的双回路无人机的导航装置，其特征在于，所述融合模块包括：

第一融合单元，用于将前视摄像机得到的SLAM地图以及下视双目摄像机得到的姿态信息进行融合；

第二融合单元，用于将融合后的姿态信息与IMU姿态进行融合，将融合后的姿态信息作为无人机最终的姿态信息。

10.如权利要求9所述的双回路无人机的导航装置，其特征在于，所述第一融合单元具体为：采用卡尔曼滤波器融合SLAM地图以及下视双目摄像机的角度信息，作为融合后输出角度信息；将SLAM地图和下视双目摄像机得到的位置信息进行加权平均，得到融合后输出位置信息。