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公开(公告)号：CN103512559B
公开(公告)日：2016-11-30
申请号：CN201310464872.9
申请日：2013-10-08
申请人： 北京理工大学 , 北京宇航系统工程研究所
IPC分类号： G01C11/36
摘要： 本发明涉及针对弹丸的一种靶标图案，以及应用该图案的一种单目视频位姿测量方法。靶标图案为围绕弹丸外圆周表面的带状区域，沿弹轴方向等分为颜色间隔设置的6个子区域，在子区域的内部设置编码区域，每个子区域的4个顶点作为特征点。应用该靶标图案进行位姿测量，应使弹丸位于摄像机的视场中。为每个子区域设置唯一的三位二进制编码。根据编码识别子区域，再根据特征点在子区域上的位置识别特征点。解算所述弹丸位姿时，首先从摄像机的图像中确定特征点的图像坐标，然后结合对应特征点在弹丸坐标系的坐标值，通过坐标系变换并建立方程组，联合求解得到弹丸的位姿。本发明的方法简单适用范围广。
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公开(公告)号：CN103512558A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310464816.5
申请日：2013-10-08
申请人： 北京理工大学 , 北京宇航系统工程研究所
IPC分类号： G01C11/36
CPC分类号： G01C11/00 , G01C11/30 , G01C2011/36
摘要： 本发明涉及一种锥形目标的双目视频位姿测量方法，以及锥形目标的靶标图案。使得锥形目标位于两摄像机的公共视场中，从两摄像机的图像中确定靶标图案的公共子扇区，并提取特征点的图像坐标，再利用三角测量原理求出特征点在摄像机坐标系下的三维坐标，解算出锥形目标的位姿。锥形目标的表面设置靶标图案以圆锥形顶点为中心，将圆锥表面等分成灰黑色间隔的六个子扇区，圆锥顶端区域设置为白色。子扇区内设置编码区域，编码区域的颜色与其所在子扇区的颜色有较大对比度。使靶标图案在两摄像机的公共视场中有3个以上公共特征点。本发明的靶标图案的主特征点分布位置达到最优，使靶标成像对锥形目标位姿变化的响应最强。
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公开(公告)号：CN103512558B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310464816.5
申请日：2013-10-08
申请人： 北京理工大学 , 北京宇航系统工程研究所
IPC分类号： G01C11/36
摘要： 本发明涉及一种锥形目标的双目视频位姿测量方法，以及锥形目标的靶标图案。使得锥形目标位于两摄像机的公共视场中，从两摄像机的图像中确定靶标图案的公共子扇区，并提取特征点的图像坐标，再利用三角测量原理求出特征点在摄像机坐标系下的三维坐标，解算出锥形目标的位姿。锥形目标的表面设置靶标图案以圆锥形顶点为中心，将圆锥表面等分成灰黑色间隔的六个子扇区，圆锥顶端区域设置为白色。子扇区内设置编码区域，编码区域的颜色与其所在子扇区的颜色有较大对比度。使靶标图案在两摄像机的公共视场中有3个以上公共特征点。本发明的靶标图案的主特征点分布位置达到最优，使靶标成像对锥形目标位姿变化的响应最强。
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公开(公告)号：CN103512559A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310464872.9
申请日：2013-10-08
申请人： 北京理工大学 , 北京宇航系统工程研究所
IPC分类号： G01C11/36
CPC分类号： G01C11/00 , G01C2011/36
摘要： 本发明涉及针对弹丸的一种靶标图案，以及应用该图案的一种单目视频位姿测量方法。靶标图案为围绕弹丸外圆周表面的带状区域，沿弹轴方向等分为颜色间隔设置的6个子区域，在子区域的内部设置编码区域，每个子区域的4个顶点作为特征点。应用该靶标图案进行位姿测量，应使弹丸位于摄像机的视场中。为每个子区域设置唯一的三位二进制编码。根据编码识别子区域，再根据特征点在子区域上的位置识别特征点。解算所述弹丸位姿时，首先从摄像机的图像中确定特征点的图像坐标，然后结合对应特征点在弹丸坐标系的坐标值，通过坐标系变换并建立方程组，联合求解得到弹丸的位姿。本发明的方法简单适用范围广。
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公开(公告)号：CN102692225B
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201110072606.2
申请日：2011-03-24
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01C21/18
摘要： 本发明涉及一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块得到带偏移的滚转角φ1、俯仰角θ1和偏航角ψ1；校正模块得到估计的滚转角φ2、俯仰角θ2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角ψ2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[φ θ ψ]T。本发明降低了小型无人机系统的成本；减小了航向参考系统的复杂程度；提高了航姿估计的精度。
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公开(公告)号：CN102692225A
公开(公告)日：2012-09-26
申请号：CN201110072606.2
申请日：2011-03-24
申请人： 北京理工大学
IPC分类号： G01C21/18
摘要： 本发明涉及一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块得到带偏移的滚转角f1、俯仰角q1和偏航角y1；校正模块得到估计的滚转角f2、俯仰角q2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角y2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[f q y]T。本发明降低了小型无人机系统的成本；减小了航向参考系统的复杂程度；提高了航姿估计的精度。
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