西北工业大学布树辉获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116027266B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310045058.7,技术领域涉及:G01S5/08;该发明授权UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法及系统是由布树辉;张杰;李坤;董逸飞;陈霖设计研发完成,并于2023-01-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法及系统在说明书摘要公布了:本发明提出一种UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法及系统,将可见光相机与UWB传感器刚性连接得到定位设备,并在空间任意位置布置UWB锚点;首先通过定位设备距离信息和图像信息,构建UWB锚点距离与图像信息组成的信息帧;对图像数据进行视觉初始化,并建立UWB初始化队列,对后续采集的信息帧进行跟踪,且对UWB初始化队列内信息帧进行处理;对于后续采集到的信息帧,基于重投影误差与UWB距离误差建立联合优化方程,通过求解联合优化方程,得到新的信息帧位姿,并判断新的信息帧是否是关键帧;新的关键帧加入关键帧队列后,建立局部地图联合优化方程,实现关键帧位姿、地图点,锚点位置及缩放因子优化。本发明能够仅依赖一个UWB锚点,有效提高定位精度。
本发明授权UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种UWB与视觉紧耦合SLAM算法的定位方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:在环境内任意位置放置一个或多个UWB锚点,将UWB传感器与相机刚性连接组合为定位设备,将定位设备固定安装在移动设备上; 步骤2:通过定位设备上的UWB传感器实时采集定位设备与UWB锚点间的距离信息,并通过定位设备上的相机采集环境图像信息,同时实现环境图像信息与距离信息的时间对齐,以图像帧为基础,构建UWB锚点距离与图像信息组成的信息帧; 步骤3:对采集的信息帧中的图像数据进行视觉初始化,估计连续两个信息帧的相对位姿及其共同观测到的地图点的位置; 步骤4:完成视觉初始化后,设置第一个视觉初始化帧的位姿为系统的坐标系;建立UWB初始化队列,并对后续新采集的信息帧进行跟踪,包括建立后续信息帧中图像特征点与地图点的匹配关系,基于重投影误差建立视觉跟踪优化方程,计算后续帧的位姿,判断是否将新采集的信息帧加入UWB初始化队列; 步骤5:对UWB初始化队列内信息帧进行处理: 步骤5.1:当UWB初始化帧序列内信息帧的数目大于设定的UWB锚点初始化阈值时,对UWB初始化帧队列内的信息帧建立基于UWB距离误差的优化方程,所述UWB距离误差指计算距离与信息帧中的UWB测量距离之差,其中的计算距离指根据信息帧估计的位姿计算的定位设备与UWB锚点距离;然后求解优化方程,估计UWB锚点位置及视觉SLAM尺度与公制单位间的缩放因子; 步骤5.2:使用步骤5.1得到的缩放因子,利用系统内存储的信息帧位姿及地图点的位置乘以缩放因子,从而将局部地图内关键帧及地图点恢复到公制尺度; 步骤6:对于后续采集到的新的信息帧,建立所述新的信息帧中图像特征点与地图点的匹配关系,并根据匹配关系建立特征点的重投影误差,同时利用所述新的信息帧中的测量距离以及计算距离,得到UWB距离误差;基于重投影误差与UWB距离误差建立联合优化方程,通过求解联合优化方程,得到新的信息帧的位姿;并判断所述新的信息帧是否是关键帧: 计算所述新的信息帧与其参考关键帧的相对位姿差值、UWB测量距离差值以及采集时间差值,若任一差值大于设定的对应阈值,则将所述新的信息帧设置为关键帧,并将所述新的信息帧及其观测到的地图点加入局部地图及全局地图中; 步骤7:采用新的关键帧加入局部地图的关键帧队列后,建立局部地图联合优化方程,通过求解联合优化方程,优化关键帧队列内的关键帧位姿、局部地图内的地图点,UWB锚点的位置及SLAM系统与公制单位间的缩放因子; 步骤8:对新加入全局地图的关键帧执行回环检测线程,当检测到新加入全局地图的关键帧与全局地图内的关键帧相匹配时,建立匹配的关键帧之间的视觉与UWB信息紧耦合的优化方程,进行重定位,消除移动设备运行过程中产生的位姿估计漂移量。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人西北工业大学,其通讯地址为:710072 陕西省西安市友谊西路127号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。