恭喜中南大學魏永輝獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜中南大學申請的專利一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119206121B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411730482.6,技術領域涉及:G06T17/05;該發明授權一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法是由魏永輝;汪長城設計研發完成,并于2024-11-29向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法,包括:將IMU和雷達搭載于同一移動設備上,采集移動設備在待重建目標周圍移動過程中的運動參數和目標的點云數據;基于點云速度濾除動態點云;根據采集的運動參數和點云數據,將所有點云數據轉換到同一局部坐標系下以進行去噪處理;通過對相鄰幀去噪后的點云數據進行匹配,獲得雷達各幀時的位姿;以雷達各幀時的位姿作為觀測數據,以IMU采集的運動參數作為控制輸入,采用卡爾曼濾波算法對各幀時的位姿進行優化調整;根據優化調整后的各幀位姿和去噪后的各幀點云數據,構建目標的三維地圖。本發明利用IMU輔助4D毫米波雷達SLAM提高目標三維重建精度。
本發明授權一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法在權利要求書中公布了:1.一種基于IMU和毫米波雷達的三維重建方法,其特征在于,包括:步驟1,將IMU和4D毫米波雷達搭載于同一移動設備上,且IMU和4D毫米波雷達相對靜止;將移動設備在待三維重建的目標周圍移動,通過IMU采集移動設備在各時刻的運動參數,通過4D毫米波雷達采集目標的連續多幀點云數據;步驟2,從目標的點云數據中提取速度信息,并基于速度信息濾除點云數據中的動態點云;步驟3,獲取雷達第j幀采集的點云數據以及IMU在該幀時刻采集的運動參數,通過構建IMU在第j幀時的局部旋轉矩陣和局部平移矩陣,將第j幀的點云數據轉換到第j-1幀的雷達局部坐標系下;重復步驟3,直到所有幀的點云數據均轉換到同一幀的雷達局部坐標系下;其中,;步驟4,對在同一幀雷達局部坐標系下的所有點云數據,進行去噪處理;通過改進DBSCAN算法對同一幀雷達局部坐標系下的所有點云數據,進行去噪處理,具體包括:步驟4.1,獲取4D毫米波雷達的角精度和該同一幀雷達局部坐標系下的所有點云數據,計算點云數據中各點在笛卡爾坐標系下考慮角精度的坐標;其中,分別為點在笛卡爾坐標系下的三軸位置,分別為點在笛卡爾坐標系下的三軸精度誤差;步驟4.2,針對點云數據中各點,基于其坐標構建對應的橢球面,并以該橢球面作為點的ε-鄰域;其中,基于點云坐標構建對應的橢球面為: ;式中,為點對應的橢球面上的點坐標;步驟4.3,基于各點的ε-鄰域,采用DBSCAN算法確定點云數據中的噪聲點并濾除;步驟5,通過對相鄰幀去噪后的點云數據進行匹配,獲得4D毫米波雷達在各幀時的位姿;步驟6,以4D毫米波雷達在各幀時的位姿作為觀測數據,以IMU采集的運動參數作為控制輸入,采用卡爾曼濾波算法對各幀時的位姿進行優化調整;步驟7,根據步驟6得到的各幀位姿,以及經步驟4去噪后的各幀點云數據,構建目標的三維地圖。
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