一种改进点线特征融合的双目视觉惯性定位算法

在复杂产品装配过程中，对增强现实设备定位是实现虚拟引导信息与装配现场实时融合的核心。传统基于标签或预先构建离线装配基体模型的定位方式，存在装配任务与视觉定位兼容性低，单一视觉定位鲁棒性和稳定性差的问题。利用多传感器融合的视觉惯性导航方式进行定位，可提高定位的精度和鲁棒性，有效提高复杂产品装配质量和效率。本文提出了一种基于点线特征融合的双目视觉惯性定位算法，对双目相机和惯性测量单元（Inertial measurement unit,IMU）进行联合标定，并通过ORB和LSD线端融合的点线特征提取匹配，采取视觉和IMU紧耦合的方式，建立基于点线特征的视觉惯性融合的位姿误差融合模型。对比VINS-Fusion、PL-VIO和本文改进IPLVIO算法，结果表明IPL-VIO算法在结构化场景下的绝对位移和旋转误差比原算法误差更小，同时结构化场景信息更加丰富，能够应用在弱纹理的AR装配现场中，为增强现实辅助装配平台提供稳定可靠的位姿数据。