1.一种AR眼镜的IMU标定方法,应用AR眼镜和标准IMU,所述AR眼镜包括待标定IMU,所述待标定IMU包括待标定加速度计和待标定陀螺仪,所述标准IMU包括标准加速度计和标准陀螺仪,其特征在于,包括以下步骤:将AR眼镜与标准IMU放置在同一个坐标系内的治具上,调整所述治具的放置方向,获取每个放置方向的待标定加速度计、待标定陀螺仪、标准加速度计和标准陀螺仪分别对应的采样数据;基于最小二乘法将所述待标定加速度计和所述待标定陀螺仪对应的采样数据分别与所述标准加速度计和所述标准陀螺仪对应的采样数据进行数据拟合,得到所述待标定加速度计和所述待标定陀螺仪分别对应的误差标定参数,具体步骤包括:记AR眼镜的待标定加速度计采集得到的一组加速度数据为 ,T为转置符号,标准IMU采集到的一组加速度数据为 ,对待标定加速度计采集得到的一组加速度数据和标准IMU采集到的一组加速度数据进行拟合,得到标定数学模型为: ;式(1)中, 表示加速度计的安装角误差, 表示尺度因子, 表示加速度计零偏;将式(1)展开,得到: ;式(2)中, ; 表示加速度计零偏系数;令 ,其中, 表示安装角误差系数, 表示空间, 表示空间中的元素,将式(2)在空间中进行矩阵展开,得到: ;将公式(3)进行变换运算,整理得到: ; ;将式(4)进行简化为: (5)式中, ;设共采集到 组数据,将全部数据经过整理后,令 , ,得到: (6)基于最小二乘法对式(6)进行拟合并求解,得到: ;通过 的解经过整理得到安装角误差系数 和加速度计零偏系数 ;记VR眼镜采集得到的一组的陀螺仪数据为 ,标准IMU采集到的一组的陀螺仪数据为 ,采用矩形格式计算第j次旋转的角度为: ;式中, 表示采样时间间隔,j表示旋转次数:构建温度线性补偿的数学模型为: ;式(9)中, 表示陀螺仪的安装角误差, 表示尺度因子, 表示温度补偿系数, 表示温度;将式(9)进行展开,得到: ;式中, ,其中, 表示陀螺仪的零偏系数;令 ,其中, 表示陀螺仪的安装角误差系数;设采样时间间隔相等,结合(8)、(10)两式,得到: ;式(11)中, 为VR眼镜的旋转角, , 表示第j次旋转需要的时间,将式(11)进行矩阵展开得到: ;将式 进行矩阵乘法整理,得到: ; ;将式(13)简化为: (14)式(14)中, ;设经过m次旋转,将全部数据经过整理后,令 , ,得到: (15)基于最小二乘法对式(15)进行拟合并求解,得到: ;通过 的解经过整理得到陀螺仪的安装角误差系数 、陀螺仪的零偏系数 与温度补偿系数 。
2.根据权利要求1所述的AR眼镜的IMU标定方法,其特征在于,将AR眼镜与标准IMU放置在同一个坐标系内的治具上,调整所述治具的放置方向,获取每个放置方向的待标定加速度计、待标定陀螺仪、标准加速度计和标准陀螺仪分别对应的采样数据的步骤具体包括:将AR眼镜与标准IMU放置在同一个坐标系内的治具上,并将其调整至坐标系重合;对所述AR眼镜与所述标准IMU分别对应的加速度计参数、陀螺仪参数和温度数据进行初始化;开始加速度计参数标定采样,通过机械臂将所述治具水平放置并静止30秒,再将所述治具竖直放置并静止30秒,再将所述治具朝下放置并静止30秒,结束加速度计参数标定采样;开始陀螺仪参数标定采样,通过所述机械臂使所述治具在偏航方向旋转±60°,重复至少10次,再将所述治具在俯仰方向旋转±60°,重复至少10次,再将所述治具在滚转方向旋转±60°,重复至少10次,结束陀螺仪参数标定采样。
3.一种应用于权利要求1所述的AR眼镜的IMU标定方法的AR眼镜的IMU标定系统,应用AR眼镜和标准IMU,所述AR眼镜包括待标定IMU,所述待标定IMU包括待标定加速度计和待标定陀螺仪,所述标准IMU包括标准加速度计和标准陀螺仪,其特征在于,包括:标定采样模块,用于将AR眼镜与标准IMU放置在同一个坐标系内的治具上,调整所述治具的放置方向,获取每个放置方向的待标定加速度计、待标定陀螺仪、标准加速度计和标准陀螺仪分别对应的采样数据;标定拟合模块,用于基于最小二乘法将所述待标定加速度计和所述待标定陀螺仪对应的采样数据分别与所述标准加速度计和所述标准陀螺仪对应的采样数据进行数据拟合,得到所述待标定加速度计和所述待标定陀螺仪分别对应的误差标定参数。