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公开(公告)号：CN112129288A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202011324705.0
申请日：2020-11-24
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01C21/16
摘要： 本发明公开一种基于偏振光/地磁航向约束的位姿估计方法及系统，该方法在视觉惯性里程计的基础上，加入了偏振光罗盘和磁罗盘的双航向约束，偏振光罗盘通过模仿沙漠蚂蚁感知偏振光的结构和功能，获取自身航向信息，磁罗盘通过测量地磁矢量获取航向信息，偏振光罗盘和磁罗盘均具备误差不随时间积累的优点，但偏振光罗盘易受天气的影响，磁罗盘易受磁场干扰的影响，本发明通过偏振光罗盘和磁罗盘的双航向约束可以大幅提高系统的航向稳定性与抗干扰能力；同时，本发明中偏振光罗盘和磁罗盘测量得到的航向信息是相对于地理北向的，可以用于解决视觉惯性里程计没有绝对航向的问题，提高位姿估计的精度。
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公开(公告)号：CN111537072A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010322634.4
申请日：2020-04-22
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01J4/00
摘要： 本申请涉及一种阵列式偏振相机的偏振信息测量系统及方法，所述方法包括：根据阵列式偏振相机的偏振通道数量建立相应数量的成像模型；对阵列式偏振相机的响应函数进行标定得到阵列式偏振相机的响应曲线；采用多次曝光的方式获得阵列式偏振相机每个偏振通道的HDR图像；根据响应曲线和每个偏振通道的HDR图像计算高动态范围的偏振信息。本发明克服了在真实场景中传统偏振相机在过曝和欠曝情况下偏振信息计算不准确甚至无法计算的问题，提高了偏振相机对于光照变化条件下的适应性，具有原理简单、操作简便、使用范围广等优点；同时获取高质量偏振测量信息，有效提高阵列式偏振相机测量的动态范围，对于提高阵列式偏振相机的适用性具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111311685B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010395642.1
申请日：2020-05-12
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G06T7/73
摘要： 本申请涉及一种基于IMU/单目图像的运动场景重构无监督方法。所述方法包括：根据视觉位姿预测网络，得到两帧图像之间的视觉相对位姿估计值，根据惯导信息位姿估计网络，得到两帧图像之间的惯导相对位姿估计值，根据视觉相对位姿估计值和所述惯导相对位姿估计值，得到两帧图像之间的相对位姿估计值，根据深度预测网络，得到原始图像的深度估计值，根据前后两帧图像之间相对位姿估计值与深度估计值的转换关系，构建用于网络训练的损失函数，根据损失函数，对视觉位姿预测网络、惯导信息位姿估计网络以及深度预测网络进行训练，利用训练完成后各个网络的输出来重构运动场景。采用本方法能够提高在特定场景下运动场景重构的准确率。
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公开(公告)号：CN111307140B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010389944.8
申请日：2020-05-11
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本申请涉及一种用于多云天气条件下的大气偏振光定向方法和装置，所述方法包括：定义偏振光定向模型；获取观测点的高度角、方位角、偏振角、太阳方位角和高度角，根据偏振光定向模型计算观测点对应的载体的航向角；定义判别向量，以一个观测点为基准点，根据该基准点对应的载体的航向角计算基准点与其他观测点的判别向量的范数差值，将范数差值小于预设值的观测点记为内点；获取内点数量最多的基准点，根据偏振光定向模型计算载体的航向角。使用本方法能筛选出多云天气条件下分布区域最广的大气偏振模式，并根据该大气偏振模式得到最优的载体航向角，避免因云层遮挡和流动引起大气偏振模式不一致且不断变化，影响大气偏振光定向准确度的问题。
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公开(公告)号：CN109709973A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910002071.8
申请日：2019-01-02
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明公开一种微阵列式光罗盘辅助的无人机自主返航方法及系统，该方法包括，沿着无人机航线的线程建立拓扑节点图；在返航过程中接收机信号受到干扰或失效时，在拓扑节点图中寻找最接近的拓扑节点；根据微阵列式光罗盘、视觉传感器和惯性测量单元获得的信息控制无人机飞行，根据视觉传感器采集的图像与该拓扑节点的图像特征信息进行对比识别拓扑节点位置；到达该节点时将无人机的位置更新为节点位置；在接收机信号持续受到干扰或失效时，寻找返航线程上下一个拓扑节点，重复上一步骤，实现自主返航。该方案解决了抗干扰性能低及系统误差随续航时间增加的问题，实现了提高抗干扰性和系统误差的长时间可控性。
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公开(公告)号：CN110231025A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910597332.5
申请日：2019-07-04
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明公开一种基于捷联式偏振光罗盘的动态定向方法及系统，偏振光罗盘捷联式安装在载体上，包括相机、偏振件与广角镜头，在载体移动过程中通过相机拍摄观测图像，通过对观测图像进行图像分析以获得当前载体在导航坐标系中的航向角，具体包括如下步骤：获得观测图像中入射光的偏振信息；根据入射光偏振信息，结合相机的俯仰角和滚动角，获得入射光E矢量的偏振方向；根据入射光E矢量的偏振方向获得最佳太阳子午线方向；获取当前的时间、位置信息，并根据天文年历，获得太阳方位角；根据太阳方位角和最佳太阳子午线方向，计算出载体在导航坐标系中的航向角。能够在偏振光罗盘水平姿态角变化的情况下也能精确、快速、鲁棒地估算载体航向角。
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公开(公告)号：CN107728106A
公开(公告)日：2018-02-23
申请号：CN201710914696.2
申请日：2017-09-30
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01S3/782
摘要： 本发明公开了一种微阵列式偏振光罗盘的定向方法。微阵列式偏振光罗盘主要由广角镜头、像素偏振片阵列和CCD相机组成，首先建立微阵列式偏振光罗盘的测量方程，传感器误差主要包括CCD相机线性误差和偏振片安装误差，然后建立优化目标函数标定CCD相机线性误差参数和偏振片安装误差参数，最后根据天空偏振角模式获取太阳方位，本发明能够有效提高微阵列式偏振光罗盘测量太阳方位的精度，具有原理简单、操作简便、适用范围广等优点，实现了基于天空偏振模式的偏振光定向。
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公开(公告)号：CN110231025B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201910597332.5
申请日：2019-07-04
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明公开一种基于捷联式偏振光罗盘的动态定向方法及系统，偏振光罗盘捷联式安装在载体上，包括相机、偏振件与广角镜头，在载体移动过程中通过相机拍摄观测图像，通过对观测图像进行图像分析以获得当前载体在导航坐标系中的航向角，具体包括如下步骤：获得观测图像中入射光的偏振信息；根据入射光偏振信息，结合相机的俯仰角和滚动角，获得入射光E矢量的偏振方向；根据入射光E矢量的偏振方向获得最佳太阳子午线方向；获取当前的时间、位置信息，并根据天文年历，获得太阳方位角；根据太阳方位角和最佳太阳子午线方向，计算出载体在导航坐标系中的航向角。能够在偏振光罗盘水平姿态角变化的情况下也能精确、快速、鲁棒地估算载体航向角。
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公开(公告)号：CN111307140A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010389944.8
申请日：2020-05-11
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本申请涉及一种用于多云天气条件下的大气偏振光定向方法和装置，所述方法包括：定义偏振光定向模型；获取观测点的高度角、方位角、偏振角、太阳方位角和高度角，根据偏振光定向模型计算观测点对应的载体的航向角；定义判别向量，以一个观测点为基准点，根据该基准点对应的载体的航向角计算基准点与其他观测点的判别向量的范数差值，将范数差值小于预设值的观测点记为内点；获取内点数量最多的基准点，根据偏振光定向模型计算载体的航向角。使用本方法能筛选出多云天气条件下分布区域最广的大气偏振模式，并根据该大气偏振模式得到最优的载体航向角，避免因云层遮挡和流动引起大气偏振模式不一致且不断变化，影响大气偏振光定向准确度的问题。
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公开(公告)号：CN111537072B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202010322634.4
申请日：2020-04-22
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01J4/00
摘要： 本申请涉及一种阵列式偏振相机的偏振信息测量系统及方法，所述方法包括：根据阵列式偏振相机的偏振通道数量建立相应数量的成像模型；对阵列式偏振相机的响应函数进行标定得到阵列式偏振相机的响应曲线；采用多次曝光的方式获得阵列式偏振相机每个偏振通道的HDR图像；根据响应曲线和每个偏振通道的HDR图像计算高动态范围的偏振信息。本发明克服了在真实场景中传统偏振相机在过曝和欠曝情况下偏振信息计算不准确甚至无法计算的问题，提高了偏振相机对于光照变化条件下的适应性，具有原理简单、操作简便、使用范围广等优点；同时获取高质量偏振测量信息，有效提高阵列式偏振相机测量的动态范围，对于提高阵列式偏振相机的适用性具有重要意义。
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