一维(1D)标定具有抗遮挡和制作成本低等优点,是摄像机标定中的重要方法之一。首先,以1D单应矩阵为基础,给出了绕固定点运动1D标定方法的几何解释;其次,在小孔成像模型下,证明了摄影几何中的交比不变性与1D单应矩阵的等价性。相比于共线4点的交比不变性,1D单应矩阵约束更具有一般性。最后,针对基于平面运动的1D标定,由1D单应矩阵计算运动前后1D标定物延长线的交点,提出了一种简便的方法,将平面运动转化为绕固定点运动,并通过仿真和真实实验验证了算法的正确性。实验结果表明:与已有方法相比,本文算法的标定精度得到了显著提高。

针对Sawyer电机驱动的平面定位台的多轴精密定位问题(X、Y和θz轴), 提出了一种新的部分无传感控制方法。用激光干涉仪检测定位台一个方向上的平移运动和摆动, 并构建相应的闭环控制;同时, 应用滑模观测器估计另一个方向上的平移运动并构建对应轴的闭环控制。在此基础上, 通过实验从开环控制、多轴全闭环控制及部分无传感控制三方面对比了定位性能。实验结果表明: 采用部分无传感控制, 多轴平面定位台的重复定位精度达到亚微米(0.25 μm)级;部分无传感控制下的动子行程与开环控制相同(X轴300 mm、Y轴300 mm), 远大于基于多轴位置传感的全闭环控制下的动子行程(X轴100 mm、Y轴100 mm);获得的结果可满足应用设计要求。