第1章绪论

1.1视觉/惯性组合导航概述

1.2研究现状

1.2.1基于视觉的运动分析

1.2.2视觉导航

1.2.3视觉/惯性组合导航

1.3研究方法

1.3.1数学工具

1.3.2视觉/惯性组合导航的可观性分析

第2章数学基础知识

2.1对偶四元数代数

2.1.1四元数

2.1.2对偶数

2.1.3对偶四元数

2.2摄像机成像模型

2.2.1摄像机坐标系、图像坐标系与世界坐标系

2.2.2小孔透视投影成像模型

2.2.3摄像机参数标定

2.3四元数更新矩阵的推导

2.4垂点公式的推导

第3章单目视觉相对运动估计算法

3.1概述

3.2基于点特征的单目视觉运动估计算法

3.3基于线特征的单目视觉运动估计算法

3.3.1滤波模型

3.3.2实验验证

3.4小结

第4章视觉/高精度IMU 组合在点特征观测下的可观性与EKF滤波

4.1概述

4.2单目视觉/惯性组合三维运动估计

4.3平面运动约束下的摄像机速度估计

4.3.1摄像机运动估计算法

4.3.2计算过程

4.4滤波模型

4.4.1系统方程

4.4.2观测方程

4.5可观性分析

4.6实验验证

4.6.1仿真验证

4.6.2实验验证

4.7小结

第5章视觉/高精度IMU 组合在线特征观测下的可观性与EKF滤波

5.1概述

5.2基于对偶四元数的摄像机位置增量估计

5.2.1测距原理

5.2.2计算过程

5.3滤波模型

5.3.1系统方程

5.3.2观测方程

5.4可观性分析

5.5实验验证

5.5.1仿真验证

5.5.2实验验证

5.6小结

第6章视觉/低精度IMU组合在点特征观测下的可观性与矩阵滤波

6.1概述

6.2矩阵滤波

6.3滤波模型

6.3.1传感器建模

6.3.2滤波方程

6.4可观性分析

6.5实验验证

6.6小结

第7章视觉/低精度IMU组合在线特征观测下的可观性与矩阵滤波

7.1概述

7.2滤波模型

7.2.1传感器建模

7.2.2滤波方程

7.3可观性分析

7.4实验验证

7.5可观性条件比较

7.6小结

参考文献