技術(shù)特征：

1.一種基于單目視覺的IMU漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：基于IMU的方向估計(jì)；

步驟2：單目攝像頭的方向估計(jì)；

步驟3：視覺輔助IMU的誤差補(bǔ)償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單目視覺的IMU漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟1包括以下步驟：

步驟1.1：計(jì)算陀螺儀的方向估計(jì)

其中表示t時(shí)刻由IMU陀螺儀估計(jì)出的四元數(shù)，由(q₀,q₁,q₂,q₃)表示，q₁、q₂、q₃分量分別對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸在X、Y、Z方向的投影，q₀分量對(duì)應(yīng)IMU圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度；表示陀螺儀估計(jì)出的四元數(shù)的變化率，Δt表示采樣間隔；

步驟1.2：以最小化估計(jì)值誤差為目標(biāo)，定義目標(biāo)函數(shù)：

從而得到加速計(jì)與磁力計(jì)的方向估計(jì)其中，和分別表示加速計(jì)和磁力計(jì)估計(jì)值的誤差；

步驟1.3：利用增益自適應(yīng)互補(bǔ)濾波算法，估計(jì)求解IMU坐標(biāo)系下的方向信息

其中，k_t表示自適應(yīng)的增益系數(shù)，表示最終的方向估計(jì)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單目視覺的IMU漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟2包括以下步驟：

步驟2.1：求取像素點(diǎn)偏差平方和(SSD)：針對(duì)單目攝像頭采集到的相鄰兩幀圖像，求取像素點(diǎn)偏差平方和SSD；

步驟2.2：如果SSD大于某一指定的閾值τ，則判斷IMU處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

步驟2.2.1：采用特征點(diǎn)檢測與描述方法SURF方法生成64維特征點(diǎn)描述子；

步驟2.2.2：利用特征點(diǎn)對(duì)的描述子具有歐氏距離最小原則實(shí)現(xiàn)相鄰幀圖像間特征點(diǎn)的匹配，得到匹配點(diǎn)對(duì)集合：{{x₁,x′₁},{x₂,x′₂},…{x_n,x′_n}}；

步驟2.2.3：結(jié)合重采樣一致性分析算法RANSAC移除特征點(diǎn)對(duì)中存在的誤匹配點(diǎn)；

步驟2.2.4：利用計(jì)算機(jī)視覺中的外級(jí)線約束方程x′Ex＝0，得到本質(zhì)矩陣E；

步驟2.2.5：利用奇異值分解，求得旋轉(zhuǎn)矩陣R_3×3，此處得到的旋轉(zhuǎn)矩陣R_3×3表示單目攝像頭的方向估計(jì)值；

步驟2.3：如果SSD不大于某一指定的閾值τ，則判斷IMU處于靜止?fàn)顟B(tài)，判定當(dāng)前時(shí)刻單目攝像頭的方向估計(jì)值與上一時(shí)刻單目攝像頭的方向估計(jì)一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于單目視覺的IMU漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，所述像素點(diǎn)偏差平方和SSD通過下式得到：

其中，P(i,j,t)和P(i,j,t+1)分別表示像素點(diǎn)P(i,j)在t時(shí)刻和t+1時(shí)刻的圖像像素值，M表示以像素為單位的圖片長度，N表示以像素為單位的圖片寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單目視覺的IMU漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟3具體為：

如果SSD大于閾值τ，則判斷載體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，IMU漂移補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)為：

步驟3.1.1：將基于視覺估計(jì)出的旋轉(zhuǎn)矩陣R_3×3轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的歐拉角

其中，R_{ij,1≤i,j≤3}表示旋轉(zhuǎn)矩陣R_3×3中的第i行，第j列的元素；

步驟3.1.2：利用歐拉角的線性插值來補(bǔ)償IMU輸出四元數(shù)，歐拉角對(duì)應(yīng)的四元數(shù)為：

利用歐拉角解算出的四元數(shù)來實(shí)現(xiàn)IMU的漂移補(bǔ)償；

如果SSD不大于閾值τ，則判斷載體處于靜止?fàn)顟B(tài)，IMU漂移補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)為：

步驟3.2.1：將IMU中陀螺儀輸出的t時(shí)刻的角速度ω(t)＝(ω_x,t,ω_y,t,ω_z,t)矢量設(shè)置為：

ω_x,t＝0,ω_y,t＝0,ω_z,t＝0

步驟3.2.2：設(shè)置t時(shí)刻加速度矢量α(t)＝(α_x,t,α_y,t,α_z,t)和磁力強(qiáng)度矢量m(t)＝(m_x,t,m_y,t,m_z,t)為：

α_x,t＝α_x,t-1,α_y,t＝α_y,t-1,α_z,t＝α_z,t-1

m_x,t＝m_x,t-1,m_y,t＝m_y,t-1,m_z,t＝m_z,t-1。