【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及慣性測量，尤其涉及一種高精度慣性測量裝置及其測量方法。
技術(shù)介紹
1、慣性測量裝置已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、交通自動化、災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域，是現(xiàn)代科技智能化的重要體現(xiàn)，極大地提高了社會的管理效率和自動化水平，慣性測量技術(shù)還應(yīng)用于移動相機拍攝領(lǐng)域，應(yīng)用于相機的傳統(tǒng)慣性測量技術(shù)因存在數(shù)據(jù)上傳誤差導(dǎo)致不能精準(zhǔn)判斷相機是否處于抖動狀態(tài)，進而無法獲得清晰的圖像。
2、中國專利公開號：cn110375732a公開了一種基于慣性測量單元和點線特征的單目相機位姿測量方法，該方法基于慣性測量單元和攝像測量技術(shù)，利用平面場景中的點線特征測量出單目相機的相對位姿，測量系統(tǒng)由慣性測量單元與相機構(gòu)成，其中慣性測量單元用于實時為單目相機提供俯仰角和滾轉(zhuǎn)角，相機則根據(jù)點線特征估計偏航角和平移向量，該專利技術(shù)首先利用慣性測量單元輸出的角度數(shù)據(jù)，將相機坐標(biāo)系校正到正下視，然后對圖像中的點線特征進行匹配，進而求解出相機的相對位姿，該專利技術(shù)充分利用了場景中的視覺信息，將直線特征應(yīng)用到單目相機的位姿估計上，適用于自主導(dǎo)航、自動駕駛和增強現(xiàn)實等領(lǐng)域，具有重要的理論研究意義和廣泛的應(yīng)用前景。
3、由此可見，現(xiàn)有技術(shù)存在對于無法直接接觸到的運動物體需要利用相機進行輔助測量，而進行輔助測量的相機因自身慣性導(dǎo)致精度降低，在對相機進行慣性測量以確定是否拍攝時存在慣性測量數(shù)據(jù)上傳存在時間延遲誤差導(dǎo)致慣性測量精度低且相機不能及時反應(yīng)進而導(dǎo)致不能拍攝得到清晰的圖像的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為此，本專利技
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種高精度慣性測量方法，包括：
3、獲取相機開始拍攝的觸發(fā)指令以確定對相機進行慣性測量；
4、設(shè)置至少兩組慣性測量儀器對移動中的相機進行慣性測量，并將實時測量得到的慣性數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)分析單元；
5、通過所述數(shù)據(jù)分析單元對所述慣性數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)所述慣性數(shù)據(jù)的最大變化量與預(yù)設(shè)變化量的比對結(jié)果確定是否觸發(fā)允許拍攝指令；
6、獲得慣性測量結(jié)果的第一時間戳和觸發(fā)允許拍攝指令的第二時間戳；
7、對拍攝得到的圖像進行圖像處理分析以確定所述圖像的拍攝精度，并根據(jù)所述第一時間戳和所述第二時間戳校正時間延遲誤差；
8、獲取預(yù)設(shè)時間內(nèi)相機拍攝得到的拍攝精度不合格圖像的頻率，基于拍攝精度不合格圖像的頻率確定不合格圖像出現(xiàn)時間的連續(xù)程度，并根據(jù)所述不合格圖像出現(xiàn)時間的連續(xù)程度確定對相機慣性測量過程參數(shù)調(diào)整。
9、進一步地，所述對移動中的相機進行慣性測量的步驟包括：
10、將各組慣性測量儀器分別安裝在相機的不同位置以獲取相機與環(huán)境的絕對運動狀態(tài)和相機任一點相對于自身拍攝位置的相對運動狀態(tài)；
11、對各組慣性測量儀器的坐標(biāo)系進行對齊，獲取相對同一坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)進行融合分析；
12、獲取所述觸發(fā)指令后，持續(xù)記錄慣性測量儀器獲取的數(shù)據(jù)，包括加速度參數(shù)和角速度參數(shù)；
13、設(shè)置各組慣性測量儀器同步測量相機慣性。
14、進一步地，確定是否觸發(fā)所述允許拍攝指令，包括：
15、根據(jù)慣性數(shù)據(jù)的最大變化量小于預(yù)設(shè)變化量的比對結(jié)果確定觸發(fā)所述允許拍攝指令；
16、根據(jù)慣性數(shù)據(jù)的最大變化量大于或等于預(yù)設(shè)變化量的比對結(jié)果確定不觸發(fā)所述允許拍攝指令。
17、進一步地，所述預(yù)設(shè)變化量根據(jù)相機拍攝得到拍攝精度合格圖像對應(yīng)的若干慣性數(shù)據(jù)的最大變化量確定。
18、進一步地，確定所述圖像的拍攝精度，包括：
19、根據(jù)圖像的拍攝精度值大于或等于預(yù)設(shè)拍攝精度值的比對結(jié)果確定所述圖像的拍攝精度合格；
20、根據(jù)圖像的拍攝精度值小于預(yù)設(shè)拍攝精度值的比對結(jié)果確定所述圖像的拍攝精度不合格。
21、進一步地，所述圖像的拍攝精度值根據(jù)圖像的圖像銳度以及模糊度指標(biāo)確定。
22、進一步地，所述校正時間延遲誤差的步驟包括：
23、獲取相機拍攝得到拍攝精度合格的圖像過程中若干個第一時間戳和對應(yīng)的第二時間戳；
24、根據(jù)若干個第一時間戳和對應(yīng)的第二時間戳之間的時間差值的平均值確定延遲時間；
25、將慣性測量結(jié)果向后移動延遲時間的慣性測量結(jié)果作為是否觸發(fā)所述允許拍攝指令的判斷標(biāo)準(zhǔn)；
26、根據(jù)修正后拍攝精度合格的圖像數(shù)量相對于修正前拍攝精度合格的圖像數(shù)量的增加量以評估校正效果。
27、進一步地，所述確定是否對相機慣性測量過程參數(shù)調(diào)整，包括：
28、根據(jù)預(yù)設(shè)時間內(nèi)相機拍攝得到的出現(xiàn)拍攝精度不合格圖像的頻率大于或等于預(yù)設(shè)頻率的比對結(jié)果確定需要對所述相機慣性測量過程參數(shù)調(diào)整；
29、其中，所述相機慣性測量過程參數(shù)包括所述預(yù)設(shè)變化量以及所述修正后拍攝精度合格的圖像數(shù)量相對于修正前拍攝精度合格的圖像數(shù)量的增加量。
30、進一步地，所述預(yù)設(shè)變化量的調(diào)整量與拍攝精度不合格圖像出現(xiàn)時間的連續(xù)程度呈正相關(guān)，所述修正后拍攝精度合格的圖像數(shù)量相對于修正前拍攝精度合格的圖像數(shù)量的增加量的調(diào)整量與拍攝精度不合格圖像出現(xiàn)時間的連續(xù)程度呈負(fù)相關(guān)。
31、另一方面，本專利技術(shù)還提供一種慣性測量裝置，包括：
32、慣性測量儀器組，其包括若干個用以檢測相機加速度變化的加速度計、若干個用以檢測相機角速度變化和角速度方向變化的陀螺儀以及若干個用以檢測相機周圍磁場的強度和方向的磁力計；
33、外部檢測器，其與所述慣性測量儀器連接，用以實時檢測慣性測量結(jié)果的時間和觸發(fā)允許拍攝指令的時間；
34、慣性數(shù)據(jù)分析單元，其與所述慣性測量儀器連接，用以根據(jù)相機的慣性數(shù)據(jù)的變化量確定是否觸發(fā)允許拍攝指令；
35、圖像分析單元，其與相機相連，用以根據(jù)所述相機拍攝得到的圖像分析以確定所述圖像的拍攝精度；
36、誤差校正單元，其分別與所述外部檢測器以及圖像分析單元相連，用以根據(jù)所述圖像的拍攝精度以及所述慣性測量結(jié)果的時間和觸發(fā)所述允許拍攝指令的時間校正時間延遲誤差；
37、調(diào)整單元，其分別與所述慣性數(shù)據(jù)分析單元以及所述圖像分析單元相連，用以根據(jù)預(yù)設(shè)時間內(nèi)相機拍攝得到的出現(xiàn)拍攝精度不合格圖像的頻率確定是否對相機慣性測量過程參數(shù)調(diào)整。
38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于，本專利技術(shù)通過設(shè)置多組慣性測量儀器，可以更準(zhǔn)確地跟蹤相機的位置和姿態(tài)，多傳感器融合技術(shù)可以結(jié)合不同傳感器的數(shù)據(jù)，提供更準(zhǔn)確和穩(wěn)定的位置和姿態(tài)信息，多組慣性測量儀器可以相互校準(zhǔn)和驗證，從而提高測量的精度和準(zhǔn)確性，通過比較多組數(shù)據(jù)，可以檢測和糾正誤差，使用多組慣性測量儀器本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種高精度慣性測量方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述對移動中的相機進行慣性測量的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，確定是否觸發(fā)所述允許拍攝指令，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)變化量根據(jù)相機拍攝得到拍攝精度合格圖像對應(yīng)的若干慣性數(shù)據(jù)的最大變化量確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，確定所述圖像的拍攝精度，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述圖像的拍攝精度值根據(jù)圖像的圖像銳度以及模糊度指標(biāo)確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述校正時間延遲誤差的步驟包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述確定是否對相機慣性測量過程參數(shù)調(diào)整，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)變化量的調(diào)整量與拍攝精度不合格圖像出現(xiàn)時間的連續(xù)程度呈
10.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項所述的高精度慣性測量方法的測量裝置，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高精度慣性測量方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述對移動中的相機進行慣性測量的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，確定是否觸發(fā)所述允許拍攝指令，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)變化量根據(jù)相機拍攝得到拍攝精度合格圖像對應(yīng)的若干慣性數(shù)據(jù)的最大變化量確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，確定所述圖像的拍攝精度，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度慣性測量方法，其特征在于，所述圖像的拍攝精度值根據(jù)圖像的圖...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉彥廷，周淼生，
申請(專利權(quán))人：北京星箭長空測控技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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