视觉传感器和惯性传感器的时间标定方法

作者：付凤杰; 李辰懋; 吴丽; 刘衍青; 朱冬晨; 李嘉茂; 张晓林

来源：光学学报, 2021, 41(24): 200-209.

• 机器视觉
• 时间同步标定
• 单摆标定装置
• 视觉惯性同步
• 视觉惯性传感器
• 数据采集时间戳

视觉惯性信息融合的同时定位和建图(SLAM)技术是机器人导航领域的热点问题。多模态数据同步是数据融合算法的前提,其关键在于获取不同传感器采集时刻的准确时间戳。视觉传感器的时间戳可通过硬件方法准确获得,而惯性传感器的时间戳通常粗略地用输出时间代替,这必将导致视觉惯性融合算法精度的降低。针对该问题提出了一种视觉惯性传感器的时间同步标定方法。首先设计了一种基于平面单摆的标定装置,视觉传感器与惯性传感器在平面单摆运动中独立捕获数据,并基于同一时钟添加时间标记;其次,提出了基于最小二乘法估计摆锤重心角位移函数和角速度函数的方法;最后,通过比较两个函数的相位差获得惯性传感器的输出延时和时间戳。实验结果表明所提方法的重复标定均方差为0.018 ms,这证明所提方法的有效性。

• 单位
  中国科学院大学; 上海科技大学; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所