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公开(公告)号：CN113327275B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202110676630.0
申请日：2021-06-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/33
Abstract: 本发明公开了一种基于多约束点到局部曲面投影的点云双视角精配准方法。计算多尺度特征描述子；利用k近邻搜索和重叠率参数确定初始对应点集，利用特征描述子相似性搜索并筛选对应点对；基于对应点对中的每个点向其对应的区域进行曲面投影，获得新的对应点集；得到双向插补的点对，利用刚性变换一致性原则进行筛选，求解坐标变换矩阵；循环迭代坐标变换矩阵的求解和源点云的更新，直至满足收敛条件即结束多视角配准过程。本发明用以解决现有点云双视角精配准方法无法解决测量系统离散采样导致的点云稀疏性问题。
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公开(公告)号：CN118111434A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410036652.4
申请日：2024-01-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于自适应互补卡尔曼滤波的偏振光/MEMS组合航姿测量方法，它涉及一种偏振光/MEMS组合航姿测量方法。本发明为了解决针对图像式偏振传感器/MIMU组合导航系统在倾斜、遮挡等复杂应用场景下的研究仍然较少，并且存在一定的局限性的问题。本发明通过偏振光传感器和加速度计消除惯性导航系统的累积误差，本发明根据实测重力与局部理论重力的相关性，以最大相关熵构建自适应互补因子，进一步提高姿态和航向精度；本发明搭建了基于自适应互补卡尔曼滤波的偏振光/MEMS组合航姿测量装置，并且通过室外动态转位试验和车载试验对本专利方法进行验证。本发明属于无人平台导航技术领域。
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公开(公告)号：CN113610903B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202110667408.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/33 , G06V10/762
Abstract: 本发明公开一种基于K‑means聚类中心局部曲面投影的多视角点云配准方法。给定初始的全局变换矩阵；计算每帧点云的多尺度特征描述子和法向量；通确定完整点云中每个点的聚类归属；计算多尺度特征描述子和法向量，得到原始点相对完整点云的配准对应点；局部MLS曲面进行双向内插投影，若不满足刚体变换一致性约束条件则将该点对剔除，获得单帧点云的最终匹配点集；若满足刚体变换一致性约束条件则将投影点与其对应点视为正确的对应点对；将N个视角点云依次配准；实现全局优化。本发明将原本就具有稀疏性的激光点云进行了下采样操作，导致点云分辨率下降，配准精度不高的问题，即三维激光点云的采样稀疏性问题。
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公开(公告)号：CN115082527A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210679765.7
申请日：2022-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T7/30
Abstract: 参考点云配准方法及装置、高精度点云配准评估方法及装置，涉及三维重建领域。针对现有技术中存在的点云配准评估结果不可避免地受点间错位和误差问题的影响，严重降低点云配准评估方法的准确性，无法满足高精度三维形貌测量的需求，所以现有方法无法直观的展现配准表面的三维形貌误差的问题，本发明提供的技术方案为：参考点云处理方法，应用于采集到的被测目标的参考点云，所述方法包括：步骤1：切割所述参考点云，得到切割参考点云；步骤2：按照预设参数变换所述切割参考点云的坐标，得到待配准点云；步骤3：配准所述待配准点云，得到配准点云，作为输出结果。适合应用在高精度三维重建实践中。
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公开(公告)号：CN117870674A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311746617.3
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供了一种基于直射阳光补偿的成像式偏振传感器仿生定向方法，包括：步骤1：获取原始偏振光强探测值，步骤2：基于原始偏振光强探测值获取透射光强和偏振响应强度；步骤3：基于入射光强和偏振响应响度构建改进的成像式偏振传感器探测模型；步骤4：基于改进的成像式偏振传感器探测模型和原始偏振光强探测值获取非偏振光中的直射阳光权重；步骤5：基于非偏振光中的直射阳光权重对原始偏振光强探测值进行修正，获取直射阳光补偿后的偏振角信息；步骤6：基于直射阳光补偿后的偏振角信息获取载体航向。本发明能够在GNSS拒止环境下为无人平台提供高精度的导航信息，可以明显抑制直射阳光对航向测量结果的干扰，显著提高航向测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116045979A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211409181.4
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于改进偏振场奇异点模型的仿生偏振光航向测量方法。首先完成图像式仿生偏振光传感器与高精度光纤惯导系统的初始化。其次，仿生偏振光传感器采集图像并传输到上位机求解观测矢量和偏振度和偏振角信息。然后，利用奇异点修正系数构建全天空偏振模式的改进偏振场奇异点模型。根据偏振光传感器系下的太阳方位角、太阳高度角、大气浑浊度参数、及修正系数构成的矢量，计算单个像素对应的偏振角和偏振度。将偏振角信息从传感器坐标系转换到观测子午面坐标系。最后，构建最小化目标函数，并利用最小二乘优化方法求解偏振传感器系下的太阳方位角，结合世界坐标系下的太阳方位角，最终求解航向。本发明解决了现有图像式偏振光传感器航向测量方法均基于单次瑞丽散射模型，无法适应气溶胶较厚及太阳高度角较高的天气情况，而且现有天空偏振模式表征模型均存在计算量大、表征能力差等问题。
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公开(公告)号：CN113610903A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110667408.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开一种基于K‑means聚类中心局部曲面投影的多视角点云配准方法。给定初始的全局变换矩阵；计算每帧点云的多尺度特征描述子和法向量；通确定完整点云中每个点的聚类归属；计算多尺度特征描述子和法向量，得到原始点相对完整点云的配准对应点；局部MLS曲面进行双向内插投影，若不满足刚体变换一致性约束条件则将该点对剔除，获得单帧点云的最终匹配点集；若满足刚体变换一致性约束条件则将投影点与其对应点视为正确的对应点对；将N个视角点云依次配准；实现全局优化。本发明将原本就具有稀疏性的激光点云进行了下采样操作，导致点云分辨率下降，配准精度不高的问题，即三维激光点云的采样稀疏性问题。
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公开(公告)号：CN115962777A
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202310030826.1
申请日：2023-01-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/16 , G01C25/00 , G06N3/0442 , G06N3/084
Abstract: 本发明是一种基于双向LSTM神经网络的光纤惯性测量装置应力加速稳定方法。本发明涉及高精度惯性测量技术领域，本发明建立光纤陀螺参数漂移预测的双向LSTM网络模型，然后对网络进行训练完成模型参数的寻优，实现对光纤惯性测量装置零偏误差模型时间序列复杂特性的精确表征。通过搭建的基于双向LSTM神经网络的应力加速稳定装置获得光纤陀螺和石英加速度计的静态输出数据后。将训练集输入到双向LSTM神经网络中训练，迭代优化网络权重，获得最终的光纤惯性测量装置应力加速稳定参数漂移预测模型。然后使用测试集进行评估，对输出值进行反归一化后，计算真值与预测值的差异。
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公开(公告)号：CN117824644A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311745581.7
申请日：2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于序贯容积卡尔曼滤波的仿生紧组合航姿测量方法，包括：步骤1：构建航姿测量系统的系统状态方程；步骤2：基于系统状态方程获取误差AOP值误差调整后的航姿量测系统状态；步骤3：构建航姿量测方程获取航姿参数；步骤4：将航姿参数和AOP值误差调整后的航姿量测系统状态进行融合；步骤5：对偏振视觉量测通道进行筛选；步骤6：构建新的偏振视觉传感器量测方程；步骤7：基于新的偏振视觉传感器量测方程获取新的航姿参数，进一步获取航姿测量结果。本发明融合了基于图像的偏振光传感器和MEMS的航姿信息，提高了系统的鲁棒性，避免了松耦合方法中航向解的非线性变换或复杂特征提取。
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公开(公告)号：CN116817961A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202211409188.6
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进偏振场奇异点模型的仿生偏振光航向测量方法。受制于制造工艺的限制，图像式偏振光传感器的性能很大程度上受制于偏振相机的标定参数。传统的室内标定方法需要复杂的仪器设备及标定流程，难以满足无人系统长航时、自主导航的需求。本文提出了一种基于改进偏振场奇异点模型的偏振光传感器现场校准技术，首先构建偏振光传感器的误差模型，然后利用惯导系统提供的姿态信息构建偏振光传感器探测天空偏振模式的理论真值，进而结合实测值估计出传感器的误差参数。而在理论真值的构建过程中，若直接使用传统的Rayleigh模型，会导致大气环境误差与传感器误差严重耦合。因此为了使大气环境误差与传感器误差相分离，采用改进偏振场奇异点模型对天空偏振模式进行表征。
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