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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种水下相机-IMU-深度计的空间联合标定方法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：CN115330852B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202210884061.3，技术领域涉及：G06T7/579；该发明授权一种水下相机-IMU-深度计的空间联合标定方法是由丁硕硕;李晔;马腾;徐硕;夏嘉豪;刘善昌设计研发完成，并于2022-07-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下相机-IMU-深度计的空间联合标定方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种水下相机‑IMU‑深度计的空间联合标定方法，通过传统视觉图像特征方法对相机初始化，获得相机位姿和路标点信息；利用规划运动激励获得深度计和IMU测量数据，同时通过视觉位姿变化的信息约束，对深度数据离群点剔除；采用多组有效的相邻帧间深度信息、视觉信息和IMU预积分信息，建立手眼标定方程组；对方程组进行优化求解，获得外参变换初值；将初值加入后端非线性优化，并通过空间变换关系求解外参。本发明考虑到深度计测量数据只发生在垂直方向，通过运动约束，建立伪手眼标定方程组，对外参进行非线性优化，克服了水下相机‑IMU‑深度计外参不易获得，手工机械测量误差大的问题，为水下多传感器融合SLAM提供了准确的相机‑IMU‑深度计外参变换信息。

本发明授权一种水下相机-IMU-深度计的空间联合标定方法在权利要求书中公布了：1.一种水下相机‑IMU‑深度计的空间联合标定方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1：获取多帧水下图像，利用传统的视觉里程计算法对相机进行初始化，获得各帧相机位姿和地图路标点信息；若初始化失败，则删除所有信息，重新执行本步骤；若相机初始化成功，执行下一步骤； 步骤2：在规划运动激励下，获取深度计和IMU测量数据；同时依据视觉测量信息将深度计离群点剔除； 步骤3：依据有效的相邻关键帧间视觉平移变量补偿深度计未知测量，通过视觉测量信息和深度计补偿信息，建立伪手眼标定方程组； 其中，为i时刻相机坐标系指向深度计坐标系的位姿变换矩阵，即所求的相机‑深度计外参矩阵；为3行3列矩阵，表示旋转变换，为3行1列向量，表示平移变换； 在相机坐标系{c}下，表示相机i至i+1时刻的位姿变换矩阵；在深度计坐标系{d}下，表示深度计i至i+1时刻的位姿变换矩阵； 采用构建伪测量数据，同理；β为相机旋转比例系数；||·||F表示取矩阵F范数；I为三阶单位矩阵； 由于相机与深度计作为刚体固连在AUV上，它们的相对位置不随时间发生变化，则因此标定方程等效于： 展开得到： 即由于有效两帧间的深度计旋转变量计算复杂，并且仅用一个标定方程只能获得的通解，而不是唯一解，则通过累积多个2式，构建伪手眼标定方程组； 步骤4：利用有效的相邻关键帧间视觉变换信息和IMU预积分信息，构建手眼标定方程组； 即其中，为相机坐标系指向IMU坐标系的位姿变换矩阵，表示旋转变换，表示平移变换，即所求的相机‑IMU外参矩阵；在IMU坐标系{b}下，表示IMU在i至i+1时刻的位姿预积分量；将式3旋转矩阵用四元数q表示： 其中，表示四元数相乘，·L和·R分别表示四元数的左乘和右乘矩阵变换； 步骤5：通过有效的相邻关键帧间IMU预积分平移信息补偿深度计未知信息，利用IMU预积分和深度计补偿信息，建立伪手眼标定方程组； 即其中，为IMU坐标系指向深度计坐标系的位姿变换矩阵，表示旋转变换，表示平移变换，即所求的IMU‑深度计外参矩阵； 构建伪测量数据同理；I为三阶单位矩阵，τ为IMU旋转比例系数，同时累积多个7式，构建伪手眼标定方程组； 步骤6：将标定方程组求解问题转化为优化问题，得到相机‑IMU‑深度计外参变换矩阵初值； 步骤7：在滑动窗口下，构建包含外参的最小二乘残差函数，并引入空间变换约束，通过图优化方法求解，得到变换矩阵终值。

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