清华大学深圳国际研究生院;深圳市曜点科技有限公司张凯获国家专利权
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龙图腾网获悉清华大学深圳国际研究生院;深圳市曜点科技有限公司申请的专利一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119022939B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411138371.6,技术领域涉及:G01C21/28;该发明授权一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统是由张凯;薛林松;鹿昌义;刘卫军设计研发完成,并于2024-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统在说明书摘要公布了:发明公开了一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统,包括先验建图子系统和视觉SLAM定位子系统,所述先验建图子系统先运行,在获得点云地图后,再运行所述视觉SLAM定位子系统,所述视觉SLAM定位子系统运行前会一次性加载全部的点云地图信息。本发明提供了一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统,能够确保巡检车高精度定位的同时,减低巡检车的运营成本,提高经济收益。
本发明授权一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统在权利要求书中公布了:1.一种基于NRTK和视觉信息的巡检车定位系统,其特征在于,包括先验建图子系统和视觉SLAM定位子系统,所述先验建图子系统先运行,在获得点云地图后,再运行所述视觉SLAM定位子系统,所述视觉SLAM定位子系统运行前会一次性加载全部的点云地图信息; 所述先验建图子系统的输入数据是图像以及图像对应的NRTK位置信息,NRTK提供的是精确的全球经纬度坐标,可以通过地心地固坐标系转换为空间三维坐标,图像与其对应的NRTK位置信息可以共同进行带约束的运动结构恢复,从而获得图像的位置、姿态以及空间点云地图,至此先验建图子系统完成工作; 所述视觉SLAM定位子系统根据实时采集的图像信息,利用视觉SLAM技术构建自身的连续位置、姿态估计,同时根据点云地图确定当前所在地图的位置,提供给所述视觉SLAM共同约束位置和姿态估计,在所述视觉SLAM子系统进行时,还会间隔性将图像传至云端服务器; 所述云端服务器中的CLIP模型计算图像的CLIP空间表征向量,并与所经过路径上的关键地点文本描述进行对比,以提供粗略的地理位置观测; 所述点云地图的构建需要使用运动结构恢复技术,视为一个以最小化所有图像重投影误差的优化任务,优化的目标是获得N个空间点,假设为其中将一个空间点pi映射到位于初始位姿的相机的二维图像点ui=映射关系为: 其中是一个由相机物理属性所决定的矩阵,当空间点pi映射到一个姿态为位置为的相机视角下点那么映射关系是: 其中是pi经过空间变化后的z轴坐标的倒数,当一个空间点被M个相机观测到,那么M个相机的姿态位置参数会形成互相约束关系,最后只需要构建一个优化目标完成非线性优化: 其中是pi映射到第j个相机上的实际坐标,此外,由于单目视觉无法恢复深度,因此一般不优化的准确值,而是将其看作一种比例:将枢纽帧的看作是1,其他帧深度为其倍数,因为要恢复包含N个地图点的地图,因此最终的优化目标为: 并不是从随机参数开始优化,而是先使用特征点跟踪、对极几何、三角化获取粗略的初始值,从初始值开始优化, 需要增加额外的绝对位置信息,假设目前已经通过NRTK信号或者实际测量获得了L个相机的精确位置信息此时可以将优化目标修改为: 最后的优化结果中构成稀疏的点云地图,也可以在后续地图使用时,为部分情况提供定位参考。
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