基于物距辅助的单站姿态处理方法

胡小丽; 张玉伦; 刘彪; 王雨; 张思琪

doi:doi:10.3788/AOS201939.0612004

光学学报, 2019, 39 (6): 0612004, 网络出版: 2019-06-17

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Single-Station Pose-Processing Method Based on Object Distance Assistance

胡小丽 ¹张玉伦 ^1,*刘彪 ¹王雨 ¹张思琪 ²

作者单位

¹ 中国华阴兵器试验中心, 陕西华阴 714200

² 现代控制技术研究所, 陕西西安 710054

图 & 表

图 1. 透视投影等效方法示意图

Fig. 1. Equivalent method of perspective projection

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图 2. 炮管序列中被处理过的首帧和末帧图像。(a) 炮管角度设置1;(b) 炮管角度设置2

Fig. 2. First and last processed frames in gun barrel sequence. (a) One angel setting of gun barrel; (b) another angel setting of gun barrel

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图 3. 基准物距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 3. Effect of reference distance measurement error on pose angle error

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图 4. 焦距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 4. Effect of focal length measurement error on pose angle error

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图 5. 关键特征直线长度测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 5. Effect of key line length measurement error on pose angle error

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图 6. 像点提取误差对姿态角误差的影响。(a) x方向提取误差的影响;(b) y方向提取误差的影响

Fig. 6. Effect of image point extraction error on pose angle error. (a) Effect of x direction extraction error; (b) effect of y direction extraction error

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图 7. 光轴指向误差对姿态角误差的影响。(a) 方位指向误差的影响;(b)俯仰指向误差的影响

Fig. 7. Effect of optical axis pointing error on pose angle error. (a) Effect of azimuth pointing error; (b) effect of pitch pointing error

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表 1所提方法的结果与理论值的对比

Table1. Comparison between results of proposed algorithm and theoretical values

Pose setting station	Perspective value /(°)		Theoretical value /(°)		Error /(°)
Pose setting station	Yaw angle	Pitch angle	Yaw angle	Pitch angle	Yaw angle	Pitch angle
1	4.11	29.50	4.78	30.00	-0.67	-0.50
2	6.07	44.54	4.78	45.00	1.29	-0.46
3	6.81	53.71	4.78	54.00	2.03	-0.29
4	19.95	58.41	19.78	60.00	0.17	-1.59
5	19.04	44.04	19.78	45.00	-0.74	-0.96
6	19.33	28.79	19.78	30.00	-0.45	-1.21
7	35.43	29.51	34.78	30.00	0.65	-0.49
8	35.09	43.84	34.78	45.00	0.31	-1.16
9	35.03	59.50	34.78	60.00	0.25	-0.50
10	48.40	29.11	49.78	30.00	-1.38	-0.89
Root mean square error					0.97	0.90

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胡小丽, 张玉伦, 刘彪, 王雨, 张思琪. 基于物距辅助的单站姿态处理方法[J]. 光学学报, 2019, 39(6): 0612004. Xiaoli Hu, Yulun Zhang, Biao Liu, Yu Wang, Siqi Zhang. Single-Station Pose-Processing Method Based on Object Distance Assistance[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(6): 0612004.

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图 1. 透视投影等效方法示意图

Fig. 1. Equivalent method of perspective projection

图 2. 炮管序列中被处理过的首帧和末帧图像。(a) 炮管角度设置1;(b) 炮管角度设置2

Fig. 2. First and last processed frames in gun barrel sequence. (a) One angel setting of gun barrel; (b) another angel setting of gun barrel

图 3. 基准物距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 3. Effect of reference distance measurement error on pose angle error

图 4. 焦距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 4. Effect of focal length measurement error on pose angle error

图 5. 关键特征直线长度测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 5. Effect of key line length measurement error on pose angle error

图 6. 像点提取误差对姿态角误差的影响。(a) x方向提取误差的影响;(b) y方向提取误差的影响

Fig. 6. Effect of image point extraction error on pose angle error. (a) Effect of x direction extraction error; (b) effect of y direction extraction error

图 7. 光轴指向误差对姿态角误差的影响。(a) 方位指向误差的影响;(b)俯仰指向误差的影响

Fig. 7. Effect of optical axis pointing error on pose angle error. (a) Effect of azimuth pointing error; (b) effect of pitch pointing error

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图 1. 透视投影等效方法示意图

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图 3. 基准物距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 3. Effect of reference distance measurement error on pose angle error

图 4. 焦距测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 4. Effect of focal length measurement error on pose angle error

图 5. 关键特征直线长度测量误差对姿态角误差的影响

Fig. 5. Effect of key line length measurement error on pose angle error

图 6. 像点提取误差对姿态角误差的影响。(a) x方向提取误差的影响;(b) y方向提取误差的影响

Fig. 6. Effect of image point extraction error on pose angle error. (a) Effect of x direction extraction error; (b) effect of y direction extraction error

图 7. 光轴指向误差对姿态角误差的影响。(a) 方位指向误差的影响;(b)俯仰指向误差的影响

Fig. 7. Effect of optical axis pointing error on pose angle error. (a) Effect of azimuth pointing error; (b) effect of pitch pointing error

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