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1. (WO2018026544) SQUARE-ROOT MULTI-STATE CONSTRAINT KALMAN FILTER FOR VISION-AIDED INERTIAL NAVIGATION SYSTEM
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Pub. No.: WO/2018/026544 International Application No.: PCT/US2017/043280
Publication Date: 08.02.2018 International Filing Date: 21.07.2017
IPC:
G01C 21/16 (2006.01) ,G01S 5/16 (2006.01) ,G06T 7/246 (2017.01)
Applicants: REGENTS OF THE UNIVERSITY OF MINNESOTA[US/US]; 600 McNamara Alumni Center 200 Oak St. SE Minneapolis, Minnesota 55455, US
Inventors: ROUMELIOTIS, Stergios I.; US
WU, Kejian J.; US
Agent: YOUNG, Joseph E; US
Priority Data:
62/365,80322.07.2016US
Title (EN) SQUARE-ROOT MULTI-STATE CONSTRAINT KALMAN FILTER FOR VISION-AIDED INERTIAL NAVIGATION SYSTEM
(FR) FILTRE DE KALMAN À CONTRAINTE MULTI-ÉTATS À RACINE CARRÉE POUR SYSTÈME DE NAVIGATION INERTIEL ASSISTÉ PAR VISION
Abstract: front page image
(EN) A vision-aided inertial navigation system (VINS) implements a square-root multi- state constraint Kalman filter (SR-MSCKF) for navigation. In one example, a processor of a VINS receives image data and motion data for a plurality of poses of a frame of reference along a trajectory. The processor executes an Extended Kalman Filter (EKF)- based estimator to compute estimates for a position and orientation for each of the plurality of poses of the frame of reference along the trajectory. For features observed from multiple poses along the trajectory, the estimator computes constraints that geometrically relate the multiple poses of the respective feature. Using the motion data and the computed constraints, the estimator computes state estimates for the position and orientation of the frame of reference. Further, the estimator determines uncertainty data for the state estimates and maintains the uncertainty data as a square root factor of a covariance matrix.
(FR) Selon l'invention, un système de navigation inertielle assisté par vision (VINS) implémente un filtre de Kalman à contrainte multi-états à racine carrée (SR-MSCKF) pour la navigation. Dans un exemple, un processeur d'un VINS reçoit des données d'image et des données de mouvement correspondant à une pluralité de poses d'une trame de référence le long d'une trajectoire. Le processeur exécute un estimateur basé sur un filtre de Kalman étendu (EKF) pour calculer des estimations relatives à une position et une orientation de chacune de la pluralité de poses de la trame de référence le long de la trajectoire. Pour des caractéristiques observées à partir d'une pluralité de poses le long de la trajectoire, l'estimateur calcule des contraintes relatives géométriquement à la pluralité de poses de la caractéristique respective. Au moyen des données de mouvement et des contraintes calculées, l'estimateur calcule des estimations d'état de la position et l'orientation de la trame de référence. En outre, l'estimateur détermine des données d'incertitude pour les estimations d'état et maintient les données d'incertitude sous la forme d'un facteur de racine carrée d'une matrice de covariance.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)