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龙图腾网获悉中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所申请的专利一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法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：CN119756341B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202411684159.X，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法是由刘宏伟;赵剑波;何硕设计研发完成，并于2024-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法在说明书摘要公布了：一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法，属于刚体角运动参数计量及测量领域。本发明实现方法为：构建用于作为工业相机拍摄参考平面的矩形靶标；靶标底座固定放置在被测旋转刚体的旋转轴前方。十字滑轨带动矩形靶标绕水平转动轴实现小角度俯仰转动。刚体连接件安装固定在旋转刚体的末端，将被测刚体与测量模块固定连接在一起。在刚体旋转过程中，以预设频率采集以靶标为主的特征图像，并进行角度解算；惯性测量单元，以预定频率采集被测刚体旋转过程中的惯性数据，并进行角度解算；使用优化算法融合惯性和视觉采样数据，对惯性测量单元的零点漂移进行修正，提高对刚体旋转角度的测量精度。本发明适用于双轴角运动的测量。

本发明授权一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于视觉惯性组合算法的刚体旋转角度测量方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、构建用于作为工业相机拍摄参考平面的矩形靶标，其中矩形靶标一条长边的中点位置安装发射十字光标的红外灯，另外三条边的中点位置安装普通红光灯； S2、靶标底座固定放置在被测旋转刚体的旋转轴前方；矩形靶标固定在十字滑轨上；靶标底座与十字滑轨通过水平转动轴相连，十字滑轨带动矩形靶标绕水平转动轴实现小角度俯仰转动；矩形靶标随十字滑轨相对靶标底座做上下移动和左右移动；通过十字滑轨的俯仰转动、上下移动和左右移动实现调节矩形靶标与工业相机的相对位姿，确保工业相机视场覆盖矩形靶标，获取清晰的矩形靶标图像；所述小角度指角度范围在-5°～10°； S3、刚体连接件安装固定在旋转刚体的末端，将被测刚体与测量模块固定连接在一起；刚体连接件的主体结构包含三个小型隔舱，分别固定安放惯性测量单元、工业相机和直流电源；通过隔舱内部的固定位置，提高工业相机和惯性测量单元在测量过程中的一致性；刚体连接件面向靶标的一侧印有十字刻度标识，用来调整靶标和测量模块之间的相对位置； S4、工业相机，在刚体旋转过程中，以预设频率采集以靶标为主的特征图像，并根据靶标为主的特征图像实现角度解算；首先提取关键帧图像进行二值化处理，找到四个红灯在图像上形成的光斑；采用SIFT算法将拍摄到的光斑作为特征点进行提取；在构建空间尺度时使用高斯核函数进行滤波； S5、惯性测量单元，以预定频率采集被测刚体旋转过程中的惯性数据，并根据惯性数据实现角度解算； S6、使用优化算法融合惯性和视觉采样数据，对惯性测量单元的零点漂移进行修正，提高对刚体旋转角度的测量精度。

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中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，其通讯地址为：100095 北京市海淀区温泉镇环山村108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”。

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