北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
针对位姿求解过程中存在的解不唯一、选解难和解的精度不高等问题, 提出一种基于点特征的单目视觉位姿测量算法。首先, 根据共面4个特征点之间的位置关系, 分别对平行和相交两种情况进行分析; 其次, 根据特征点的空间坐标、图像坐标和空间位置关系, 推导出世界坐标系中3个坐标轴上的向量变换到摄像机坐标系中的单位向量, 进而求解出物体相对于摄像机的初始位姿; 最后,用LM算法对初始位姿进行优化, 得到最终位姿。实验结果表明: 文中算法的合成误差为0.54 mm; 现有的EPnP算法、两点一线算法和P3P算法的合成误差分别为1.28、1.52和4.26 mm; 文中算法的合成误差分别减小了57.8%、64.4%和87.3%, 优于现有的EPnP算法、两点一线算法和P3P算法。
单目视觉 透视投影 位姿测量 共面特征点 PnP问题 monocular vision perspective projection pose measurement coplanar feature points PnP problem 红外与激光工程
2019, 48(5): 0517002
1 哈尔滨工业大学 电气工程系，哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学 控制与仿真中心，哈尔滨 150001
为了克服单目视觉测量中景深信息缺失的问题，运用改进的两段式迭代算法，对刚体位姿测量解算模型进行了优化.给出了特征标靶最优化布局，理论分析了标靶尺寸大小、标靶基线长度及特征圆点大小和解算准确度的关系.实验结果表明，优化的特征标靶布局、较大的特征标靶基线长度及较小的特征圆点靶标能够提高测量解算准确度.该研究对提高实际测量系统解算准确度具有一定的理论指导意义.
位姿测量 单目视觉 景深估计 共面特征点 坐标统一化 Pose measurement Monocular vision Depth estimation Coplanar feature points Coordinate unification
