[发明专利]一种双目立体相机与惯性测量单元相对姿态标定方法

摘要

本发明公开了一种简单可行的基于绝对重力方向的立体相机与惯性测量单元相对姿态标定方法。该方法使用重力方向向量作为参考向量，分别求取出重力方向向量在相机坐标系下与IMU坐标系下的表示，得到同一向量在两个不同坐标系下的表示，就可以求解出两个坐标系之间的姿态变化关系。最后，通过重投影误差进行精度校验，给出该标定方法在视觉里程计中的一种应用。实验表明，该方法可以准确的解算出相机与IMU之间的相对姿态。该方法可以用来辅助移动机器人、球形机器人视觉定位。

主权项

一种双目立体相机与惯性测量单元相对姿态标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对双目摄像机与IMU固连在一起，对双目摄像机进行标定。步骤二：将双目摄像机与IMU固连静止放置在细线前，开启相机与IMU，同时采集图像与IMU数据。步骤三：根据双目测距原理，测得细线在相机坐标系下的表示，单位化后即机坐标系下的重力方向向量。步骤四：静止状态下，惯性测量单元所测得的加速度即为重力加速速，单位化后就得到惯性测量单元在IMU下的表示。步骤四：使相机与IMU固连单元以不同的姿态，静止于细线前方，多采集几组数据，重复步骤二、步骤三与步骤四。步骤五：计算出相机坐标系与IMU坐标系间的姿态关系。步骤六：时间同步，有系统时间，进行时间同步。