1 重庆邮电大学 智能传感技术与微系统重庆市高校工程研究中心, 重庆 400065
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
3 中煤科工集团重庆研究院有限公司, 重庆 400037
采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散, 定位信息回传覆盖范围小, 且传输易受干扰, 因此, 该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法。该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型, 以高、低精度惯导组合的班组协同为基础, 结合Mesh网络的通信传输功能, 可抑制单一低精度惯性传感终端的短期累积误差, 提高长航时定位精度。实验结果表明, 采用班组协同定位算法, 低精度惯性班组人员定位的闭环轨迹误差分别降低3.28%和3.2%, 30 min累积定位平均误差分别降低5.82%和6.43%, 有效抑制了单一低精度惯性定位成员的短期累积误差, 提升了班组整体的定位精度。
惯性定位 协同定位 线性化卡尔曼滤波 距离约束 自组网 inertial positioning collaborative positioning linearized Kalman filter distance constraint self-organizing network
大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连 116026
飞机飞行过程中产生的颠簸、晃动会使得采集到的红外图像序列存在抖动，影响后续对红外图像的观察，不利于对红外图像目标的识别、定位与跟踪。本文提出了一种基于改进的 Harris角点法对机载红外图像进行实 时电子稳像的方法。首先采用改进的 Harris角点响应函数结合距离约束条件进行角点检测，该方法保证即使对图像质量较差的红外图像，也能检测出数量足够且分布均匀的角点；然后基于检测出的角点利用提出的关键帧参 考方式结合多尺度的金字塔光流算法进行跟踪匹配，完成运动估计，进而实现对机载红外图像的电子稳像。用该方法对多组含有抖动的 640×512尺寸的红外图像序列进行稳像处理，实验表明，本文提出的算法与传统的 Harris角点检测算法相比有更好的检测效果，能够很好地去除红外机载图像序列的抖动，且能够满足 50 fps采集速率下的实时处理。
电子稳像 机载红外稳像 Harris角点检测 距离约束条件 electronic image stabilization, airborne infrared
以大型光学模块转运时基于视觉的位姿测量为背景，利用目标底部同一平面的两个圆特征，针对大目标近距离对接时的环境限制，提出一种基于距离和角度约束的多相机非共视场位姿检测方法。对接时球头与锥孔正确对接，将两个相机分别固定于球头机构的内部后采集锥孔边缘的圆特征，利用非共视场成像的多相机标定获取两相机位置关系，融合多个相机的位姿信息，利用两圆共面和两相机位置关系约束剔除空间圆位姿解算时的虚假解。实验验证了该方法的精度，在 1140 mm的工作距离时，圆边缘特征的姿态角误差小于 0.5°，圆心的计算误差小于 1.0 mm，实验结果表明该方法可准确计算位姿，结果可靠有效，在大目标近距离位姿测量时具有明显实用性。
机器视觉 位姿测量 多相机非公共视场 共面圆特征 距离约束 大目标近距离 machine vision, pose measurement, multi-camera non
1 江苏开放大学 信息与机电工程学院, 江苏 南京 210017
2 南京信息工程大学 电子与信息工程学院, 江苏 南京 210041
为了解决当前图像匹配算法主要通过图像的区域梯度信息来进行图像匹配, 当图像存在光照变化等干扰时, 将会使得匹配图像存在较多的错误匹配点以及匹配耗时较长等不足, 提出了基于点对称关系耦合距离约束的图像匹配方法。采用FAST算法对图像特征点进行准确、快速的检测, 利用拉普拉斯极值模型进一步剔除伪特征点, 以提高算法的匹配正确度;对特征点的对称性进行计算, 利用点对称关系构造点间距度量模型, 以求取特征描述符中的特征向量, 输出特征描述符;基于SURF特征点匹配机制, 对特征点完成双向匹配约束, 完成特征点匹配。对匹配特征点进行欧氏度量, 以度量结果的比值以及均值作为依据, 构造距离约束模型, 利用距离约束模型判别错误匹配点, 优化匹配结果。实验结果显示: 与当前图像匹配算法相比较, 所提算法不仅具有较高的匹配精度以及匹配效率, 而且具有较好的鲁棒性能。
图像匹配 点对称关系 距离约束 FAST算法 点间距离 欧氏度量 image matching point symmetry relation distance constraint FAST algorithm distance between points Euclidean metric
为解决风云二号卫星连续区域观测时的精确姿态计算难题，提出了风云二号卫星红外云图的几何模型，并对得到的风云二号卫星姿态计算的关键参数进行了验证.在区域观测模式下，提出了几何距离约束进行模型的解算方法，得到了符合业务运行精度的结果.
区域观测 红外地球云图几何模型 几何距离约束 regional observation full disk infrared images model distance-based algorithm
针对存在通信约束的多无人机协同航路规划问题，在考虑多无人机同时到达目标点和避免相互碰撞的条件下，使用改进的A*算法规划出多无人机飞行的原始航路; 通过不断计算和比较无人机间的距离来限制无人机的飞行，使无人机之间的距离始终保持在允许通信距离范围内; 通过减小最大允许通信距离和增大最小安全距离来消除通信时间延迟对协同航路规划的影响，从而建立了存在通信距离限制和通信时间延迟条件下的多无人机协同航路规划算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
多无人机 航路规划 通信距离约束 通信时间延迟 改进A*算法 multi-UAV path planning communication distance constraints communication time delay improved A* algorithm
苗锡奎 1,2,3,4,*朱枫 1,3,4丁庆海 5郝颖明 1,3,4[ ... ]夏仁波 1,3,4
1 中国科学院沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院光电信息处理重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
4 辽宁省图像理解与视觉计算重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
5 空军装备研究院装备总体论证研究所, 北京 100076
空间飞行器上普遍具有星箭对接环部件，可以提供单圆特征，但基于单个空间圆的单目视觉位姿估计有两个位姿解，无法应用到实际工程中。为了有效剔除虚假解的干扰，利用对接环平面外一参考点到圆心距离的欧氏不变性作为约束，提出一种虚假解剔除方法，给出了在该约束条件下有唯一解的证明，并对位姿求解方法进行了误差仿真分析，给出了提高测量精度的可行策略。根据空间圆在图像上的投影计算出空间圆位姿的两个解；利用参考点到圆心的距离已知且不变作为约束剔除虚假解，得到星箭对接环的真实位姿；对该方法的有效性进行了仿真和实验验证。实验结果表明，该方法可有效剔除虚假解，计算过程简单，结果稳定可靠，对接环圆心计算误差小于0.5%，姿态角误差小于0.8°。
测量 对接环 位姿测量 空间圆特征 距离约束 虚假解剔除
天津大学,精密测试技术与仪器国家重点实验室,天津,300072
提出一种实现通用摄像机标定和现场高精度立体视觉传感器标定的新方法.该方法无需预先给定初始参数,而是根据投影矩阵计算摄像机参数的初始值,结合镜头畸变的标定数学模型,实现通用摄像机标定;在立体视觉传感器三维测量模型基础上,引入目标距离约束建立结构参数标定优化目标函数,从而得到使空间距离偏差最小的最优结构参数,实现传感器现场高精度标定.实验结果表明,上述方法标定精度较高,已标定传感器空间距离测量相对误差小于0.45%.
通用摄像机标定 传感器标定 距离约束 目标函数
