【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机视觉，特别涉及一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法。
技术介绍
1、随着城市基础现代化建设的快速发展，地下管道的建设越来越密集，属于国家基础设施网络的重要组成部分。但是在地下管道的使用过程，管道内部出现异常的问题时有发生，会严重影响设施安全和功能，需要定期对其进行检测。由于地下管道建设的隐蔽性和困难性，管道机器人的定位成为一个困扰技术人员的问题。因此，如何精确快速地实现管道内机器人的定位成为需要研究的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，能够精确快速地实现管道内机器人的定位。
2、本专利技术具体为一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，所述地下管道机器人定位方法包括以下步骤：
3、步骤s1：利用imu、里程计、双目相机和北斗定位传感器实时获取管道机器人的加速度、角速度、里程、机器人周围的环境信息和卫星定位信息；
4、步骤s2：利用快速智能方法将imu的加速度计输出作为观测值更新角速度信息；
5、步骤s3：利用小波变换模量极大值法和imu的加速度数据识别管道连接点，然后对里程计的输出进行校正。最后利用角速度和里程信息初步估计管道机器人的位姿信息；
6、步骤s4：标定相机与imu的外参，对相机拍摄的图像序列进行sift特征点的检测和特征点的描述，匹配特征点对；
7、步骤s5：通过紧耦合的方式融合步骤s
8、步骤s6：根据北斗定位传感器返回的三维位置信息约束步骤s5中获得的机器人位姿信息，消除机器人位姿估计的累计误差，实现管道机器人的精准定位。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
10、(1)本专利技术提出利用imu、里程计、相机进行协同处理获取精度较高的管道机器人定位结果，结合了imu为快速运动提供了较好的位姿估计，视觉传感器能在慢速运动中修正imu数据漂移的优点，解决了相机传感器在纹理弱的管道环境内难以进行有效位姿估计的问题。
11、(2)本专利技术首先利用快速智能算法将imu的加速度计输出作为观测值更新角速度信息，减小角速度测量噪声和积分导致的误差，再融合角速度和里程信息的预积分，使得后续的机器人位姿估计更加简单，结果更加准确。
12、(3)本专利技术首先利用小波变换模量极大值法对加速度数据进行处理从而识别出管道连接点，然后利用已知的每节管道长度来对里程信息进行校正。
13、(4)本专利技术在imu、里程计、相机传感器协同估计机器人位姿的基础上加入了位姿图优化算法，考虑全局的机器人位姿约束，利用位姿图优化再次修正管道机器人的位姿估计。
14、(5)由于管道机器人的位姿估计存在累积误差，随着时间的推移，管道机器人的定位结果会发生漂移。本专利技术根据北斗定位传感器返回的三维位置信息约束imu、里程计、视觉传感器协同求得的机器人位姿，消除机器人位姿估计的累计误差，能够实现管道机器人的精准定位。
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1.一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S1包括：机器人前方安装双目相机和北斗定位传感器，质心处安装IMU并在主动轮上安装里程计。
3.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S2包括：
4.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S3包括：
5.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S4包括：
6.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S5包括：
7.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤S6包括：
【技术特征摘要】
1.一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤s1包括：机器人前方安装双目相机和北斗定位传感器，质心处安装imu并在主动轮上安装里程计。
3.根据权利要求1所述的一种北斗、惯导与视觉协同的地下管道机器人定位方法，其特征在于，步骤s2包括：
4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯兴明，成云朋，柏晶晶，胥峥，王瀚，陆烨，郑杨，邓啸巍，丁亚杰，陈诚，吴燔，杨鑫泽，钱程蔚，高辉，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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