[发明专利]用于具有辅助传感器的自主平台引导系统的单目模式

说明书

本公开的实施例涉及用于具有辅助传感器的自主平台引导系统的单目模式。一种位置感知技术，其采用传感数据收集和分析硬件，参照特定示例实现方式实现了传感器、技术和硬件设计的使用方面的改进，其可以使特定实施例能够以提高的速度和准确度向机器提供位置感知。感知数据从一台可操作的照相机和一个或多个辅助传感器收集。

与其他申请的交叉引用

以下美国专利申请通过引用并入本文：2016年8月29日提交的美国非临时申请第15/250,419号(代理人卷号：PERC1000-1)，2016年8月29日提交的美国非临时申请第15/250,393号(代理人卷号：PERC1001-1)，以及2016年8月29日提交的美国非临时申请第15/250,581号(代理人卷号：PERC1002-1)。

技术领域

所公开的技术总体上涉及检测移动设备的位置和定位，并且更具体地涉及视觉处理、惯性传感器数据和轮里程数据在定位和引导技术中的应用。

背景技术

本节中讨论的主题不应仅仅由于在本节中提及而成为现有技术。类似地，不应假定在本节中提及的或与作为背景提供的主题相关联的问题先前已经在现有技术中认识到。本节中的主题仅表示不同的方法，其本身也可以对应于所要求保护的技术的实施方式。

自主机器人一直是科幻小说的素材。实现真正的自主机器人的一个技术挑战是机器人需要能够识别他们在哪里，他们曾经在哪里以及计划他们去哪里。传统的即时定位与地图构建(SLAM)技术近年来有了很大的改进，然而，为机器人和自导式移动平台提供快速准确和可靠的位置感知仍然存在相当大的技术挑战。

一个特别具有挑战性的领域涉及精确和快速地识别位置和障碍物。已经尝试了各种不同的方法。例如RFID/WiFi方法已被证明是昂贵的并且精度有限。已经发现基于深度传感器的方法成本高并且存在功耗和干扰问题。基于标记的方法要求将标记放置在工作区域内，这限制了设备可操作的有用区域。视觉方法目前速度很慢，导致在快速运动应用中使用时出现故障。这些方法也可能会受到模糊性的影响。然而，这些实施方案未能达到广泛采用所需的标准。

向迄今为止的设备提供快速、可靠、经济的位置感知的挑战在很大程度上仍未解决。

附图说明

在附图中，对于不同的视图，相同的附图标记通常指代相似的部分。而且，附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明所公开的技术的原理上。在以下描述中，参考以下附图来描述所公开的技术的各种实施方式，其中：

图1示出了用于单目辅助传感器的控制单元的示例。

图2示出了图1中的成像部件的示例。

图3示出了图1中的特征缓冲区的操作方法。

图4示出了图1中的惯性部件的示例。

图5示出了图1中的里程部件的示例。

图6示出了在其中惯性测量单元用作辅助传感器的单目辅助传感器的示例。

图7示出了在其中轮里程单元用作辅助传感器的单目辅助传感器的示例。

图8示出了在其中惯性测量单元和轮里程单元用作辅助传感器的单目辅助传感器的示例。

图9示出了具有一个操作相机的双目辅助传感器的示例，其中惯性测量单元和轮里程单元被用作辅助传感器。

图10示出了单目辅助传感系统的示例。

图11示出了实施跟踪过程的示例跟踪系统。

图12是更新包括相机和多轴惯性测量单元的移动单元的位置的代表性方法。

图13是更新包括相机和轮里程单元的移动单元的位置的代表性方法。