基于自适应算法的单目视觉系统的姿态解算

摘要：

提出了自适应总体最小二乘算法,以进一步提高单摄像机视觉测量系统光学特征点的姿态解算精度,研究并对比了常用的总体最小二乘算法及自适应总体最小二乘算法在测量系统中的应用.首先,根据空间几何位置关系构建光学特征点、像点及摄像机位置的系统坐标系及三维空间模型,并建立关于光学特征点及像点的矩阵方程.然后,应用常用的总体最小二乘法及自适应总体最小二乘法进行优化求解.最后,基于优化的总体最小二乘解确定光学特征点相对世界坐标系的姿态.应用三坐标测量机进行仿真对比实验,结果表明:常用的总体最小二乘算法得出的姿态坐标的标准差为0.055 7 mm,自适应总体最小二乘算法得出的姿态坐标的标准差为0.041 4 mm.相比之下,自适应总体最小二乘算法有更高的收敛速度及收敛精度,且解算速度优于常用总体最小二乘算法,满足单目视觉测量系统的稳定、可靠和精度高等要求.

关键词：视觉测量、单目视觉系统、光学特征点、总体最小二乘法、姿态解算、自适应算法

所属期刊栏目：20

分类号：TP246;TP391(自动化技术及设备)

资助基金：高等学校博士学科点科研基金资助项目20110061110059;吉林省科技发展计划资助项目20070535

在线出版日期：2013-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2796-2803