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High-Precision Autonomous Positioning Method of Multi-Camera System Based on Graph Optimization
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
图 & 表
图 1. 多相机系统坐标映射模型
Fig. 1. Coordinate mapping model of multi-camera system
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图 2. 图优化算法流程
Fig. 2. Algorithm flow of graph optimization
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图 3. 多相机系统的图优化求解模型
Fig. 3. Graph optimization model of multi-camera system
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图 4. 多相机测量装置。(a)多相机系统;(b)高精度直线导轨
Fig. 4. Multi-camera measuring system. (a) Multi-camera system; (b) high precision linear guide rail
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图 5. 测量现场环境。(a)空间VSTARS控制场;(b)实际测量现场
Fig. 5. Experiment environment. (a) Spatial VSTARS control field; (b) actual experiment environment
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图 6. 图优化测量下降曲线
Fig. 6. Recesstion curve of graph optimization
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表 1外参标定结果
Table1. Camera external parameter calibration results
Parameter | Control field(1-2) | Turntable(1-2) | Error(1-2) | Control field(2-3) | Turntable(2-3) | Error(2-3) |
---|
α /(°) | -1.8412 | -1.7787 | -0.0625 | -1.9852 | -1.7353 | -0.2499 | β /(°) | 31.6897 | 31.1477 | 0.5420 | 29.7368 | 30.4546 | -0.7178 | γ /(°) | -1.9087 | -1.7975 | -0.1112 | -2.0064 | -1.9747 | -0.0317 | Tx /mm | -87.9742 | -88.1284 | 0.1542 | -88.5344 | -88.4545 | 0.0799 | Ty /mm | -0.4989 | -0.3567 | -0.1422 | -0.5677 | -0.3674 | -0.2003 | Tz /mm | -19.1267 | -19.5670 | 0.4403 | -20.1275 | -20.4234 | 0.2959 |
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表 2直线导轨验证性实验的误差分析
Table2. Error analysis of the verifying experiments of linear guide rail
Experimentnumber n | Actual lengthLR /mm | EPnP averagelength La /mm | Average EPnPerror Ea /mm | G2O averagelength Lb /mm | Average G2Olength Eb /mm | Avaragetime T /ms |
---|
1-3 | 200 | 199.19 | 0.81 | 200.29 | 0.29 | 2.83 | 4-6 | 200 | 200.72 | 0.72 | 200.49 | 0.49 | 4.04 | 7-9 | 400 | 400.95 | 0.95 | 599.35 | 0.35 | 4.05 | 10-12 | 400 | 399.30 | 0.70 | 400.51 | 0.51 | 3.24 | 13-15 | 600 | 601.05 | 1.05 | 600.48 | 0.48 | 2.97 | 16-18 | 600 | 600.75 | 0.75 | 599.70 | 0.30 | 3.23 |
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刘博文, 杨凌辉, 牛志远, 徐秋宇, 张正吉, 王金旺. 基于图优化的多相机系统高精度自主定位方法[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(3): 031202. Bowen Liu, Linghui Yang, Zhiyuan Niu, Qiuyu Xu, Zhengji Zhang, Jinwang Wang. High-Precision Autonomous Positioning Method of Multi-Camera System Based on Graph Optimization[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(3): 031202.