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公开(公告)号：CN103438887B
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201310429674.9
申请日：2013-09-18
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明公开用于移动机器人定位与环境重构的绝对坐标获取方法，包含：引入虚拟坐标系；求取当前时刻机器人在以卫星导航接收机天线为原点的局部地理坐标系的坐标，机器人在地心地固坐标系的大地坐标，环境特征点以c点为中心的局部地理坐标系的坐标，环境特征点在地心地固坐标系的大地坐标；求取当前时刻机器人在上一时刻c坐标系的坐标，机器人在上一时刻以c点为原点的局部地理坐标系的坐标，机器人的经度、纬度、高度；求取环境特征点在当前时刻以c点为中心的局部地理坐标系的坐标；求取当前时刻环境特征点在地心地固坐标系的大地坐标。本发明引入虚拟坐标系，等效卫星导航接收机天线中心点与传感器坐标系中心点为一点，节省人力、时间成本。
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公开(公告)号：CN102353379B
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201110188181.1
申请日：2011-07-06
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G01C21/26
摘要： 本发明为一种适用于自动驾驶车导航的环境建模方法。自动驾驶车的导航需解决的关键问题之一是建模车辆行驶的环境，辨识其中的景物；将环境信息转化为自动驾驶车智能避障、路径规划可用的参数化信息。本发明采取在自动驾驶车的前端装配激光传感器；测量激光传感器中心与车辆中心的空间距离等一系列步骤；利用车辆行驶过程中采集的激光点序列建模整个环境。通过配准激光传感器在相邻采样时刻的观测求取车辆的位移和航向角，是一种自包含的方案，可有效避免同类方法中所使用的基于星座系统的方案在极端环境中信号丢失的问题；基于概率图模型推理的方法处理激光束中的激光点序列，智能地利用并管理了景物轮廓的几何特征，因此对环境建模的精确度更高。
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公开(公告)号：CN102819844A
公开(公告)日：2012-12-12
申请号：CN201210300287.0
申请日：2012-08-22
申请人： 上海海事大学
摘要： 本发明公开了一种用于移动机器人相对运动估计的激光粒子影像配准方法，所述方法先为机器人装配激光扫描传感器，从而可以按照固定频率采集激光粒子影像；然后将相邻两个采样时刻测得的激光粒子影像作为一对，构建条件随机场概率图模型；通过构建函数，从激光粒子影像对中提取出局部特征和配对特征；最后将相邻两帧激光粒子影像和提取出的局部特征和配对特征，以及通过机器学习得到的局部特征和配对特征的权重输入至所构建的条件随机场，通过最大和概率推理得到两相邻激光粒子影像中激光点间的配准关系。本发明的优点在于：能够以机器学习的手段智能地管理并归纳激光点局部及全局的多重几何特征，提高了激光粒子影像配准的精确性。
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公开(公告)号：CN103438906B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310410633.5
申请日：2013-09-10
申请人： 上海海事大学
摘要： 本发明提供一种适用于机器人导航的视觉与卫星定位传感器联合校准方法：装配时确保卫星定位传感器天线的中心点在视觉传感器的每帧图像中都可见；获取视觉传感器的前期校正结果、视觉传感器与卫星定位传感器天线之间的直线距离、卫星定位传感器天线中心点在某帧图像的相面坐标系中的坐标，求取卫星定位传感器天线中心点在相机中心坐标系中的坐标的绝对值及各项的正负；确定相机中心坐标系的原点在等效坐标系中的坐标；以及，基于每个采样时刻卫星定位传感器测得的经度、纬度和高度，求取相机中心坐标系原点的经度、纬度和高度，以便联合校准由于卫星定位传感器与视觉传感器中心装配于不同空间点而引起的误差。
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公开(公告)号：CN102353379A
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201110188181.1
申请日：2011-07-06
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G01C21/26
摘要： 本发明为一种适用于自动驾驶车导航的环境建模方法。自动驾驶车的导航需解决的关键问题之一是建模车辆行驶的环境，辨识其中的景物；将环境信息转化为自动驾驶车智能避障、路径规划可用的参数化信息。本发明采取在自动驾驶车的前端装配激光传感器；测量激光传感器中心与车辆中心的空间距离等一系列步骤；利用车辆行驶过程中采集的激光点序列建模整个环境。通过配准激光传感器在相邻采样时刻的观测求取车辆的位移和航向角，是一种自包含的方案，可有效避免同类方法中所使用的基于星座系统的方案在极端环境中信号丢失的问题；基于概率图模型推理的方法处理激光束中的激光点序列，智能地利用并管理了景物轮廓的几何特征，因此对环境建模的精确度更高。
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公开(公告)号：CN102214322B
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201110188528.2
申请日：2011-07-06
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G06N5/04
摘要： 本发明为一种适用于图模型概率推理的不确定性估计方法。对于真实数据，由于图模型建模的误差，实际数据特征定义和提取的不恰当，以及参数学习中的数理近似，都会使图模型的概率推理结果偏离真值。本发明通过构建针对实际待推理问题的图模型；从图模型概率推理的消息构建及消息传播机制中实施不确定性采样，更深入地建模了引起推理不确定性的本质因素；采用了基于累加概率采样的消息采样机制，可以在采样一组节点服从任一分布的状态时保持随机性并同时兼顾各个状态的概率，确保概率大的状态具有被采样到的更大可能性；采用了单向消息传播与配置回溯相结合的搜寻配置模式，所估计的推理不确定性源于不同配置的边缘概率，更符合真实问题的规律。
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公开(公告)号：CN103389087A
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201310342103.1
申请日：2013-08-07
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明公开了一种轮式机器人位姿解算方法，该方法至少包含以下步骤：步骤1、测量机器人平台的结构参数、求取编码器的特性参数，并确定编码器脉冲输出与嵌入式控制板外部中断之间的连接关系；步骤2、确定四个轮子的转向；步骤3、置位表征四个轮子着地或打滑的状态标志；步骤4、确定左侧和右侧轮子编码器的有效脉冲计数值；步骤5、计算单元求取机器人的相对位移和转角；步骤6、计算单元求取后一时刻机器人相对于全局坐标下的位姿。本发明仅使用轮式机器人轮子上装配的编码器进行机器人的位姿解算，而不需要任何其它的惯性器件辅助，使用编码器能同时解算机器人的两个采样时刻间的位移和转角，增强了机器人的紧凑度和可靠性，节约了成本。
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公开(公告)号：CN102214322A
公开(公告)日：2011-10-12
申请号：CN201110188528.2
申请日：2011-07-06
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G06N5/04
摘要： 本发明为一种适用于图模型概率推理的不确定性估计方法。对于真实数据，由于图模型建模的误差，实际数据特征定义和提取的不恰当，以及参数学习中的数理近似，都会使图模型的概率推理结果偏离真值。本发明通过构建针对实际待推理问题的图模型；从图模型概率推理的消息构建及消息传播机制中实施不确定性采样，更深入地建模了引起推理不确定性的本质因素；采用了基于累加概率采样的消息采样机制，可以在采样一组节点服从任一分布的状态时保持随机性并同时兼顾各个状态的概率，确保概率大的状态具有被采样到的更大可能性；采用了单向消息传播与配置回溯相结合的搜寻配置模式，所估计的推理不确定性源于不同配置的边缘概率，更符合真实问题的规律。
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公开(公告)号：CN103389087B
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201310342103.1
申请日：2013-08-07
申请人： 上海海事大学
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明公开了一种轮式机器人位姿解算方法，该方法至少包含以下步骤：步骤1、测量机器人平台的结构参数、求取编码器的特性参数，并确定编码器脉冲输出与嵌入式控制板外部中断之间的连接关系；步骤2、确定四个轮子的转向；步骤3、置位表征四个轮子着地或打滑的状态标志；步骤4、确定左侧和右侧轮子编码器的有效脉冲计数值；步骤5、计算单元求取机器人的相对位移和转角；步骤6、计算单元求取后一时刻机器人相对于全局坐标下的位姿。本发明仅使用轮式机器人轮子上装配的编码器进行机器人的位姿解算，而不需要任何其它的惯性器件辅助，使用编码器能同时解算机器人的两个采样时刻间的位移和转角，增强了机器人的紧凑度和可靠性，节约了成本。
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公开(公告)号：CN103438906A
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：CN201310410633.5
申请日：2013-09-10
申请人： 上海海事大学
摘要： 本发明提供一种适用于机器人导航的视觉与卫星定位传感器联合校准方法：装配时确保卫星定位传感器天线的中心点在视觉传感器的每帧图像中都可见；获取视觉传感器的前期校正结果、视觉传感器与卫星定位传感器天线之间的直线距离、卫星定位传感器天线中心点在某帧图像的相面坐标系中的坐标，求取卫星定位传感器天线中心点在相机中心坐标系中的坐标的绝对值及各项的正负；确定相机中心坐标系的原点在等效坐标系中的坐标；以及，基于每个采样时刻卫星定位传感器测得的经度、纬度和高度，求取相机中心坐标系原点的经度、纬度和高度，以便联合校准由于卫星定位传感器与视觉传感器中心装配于不同空间点而引起的误差。
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