基于共面直线迭代加权最小二乘的相机位姿估计

摘要：

针对相机内参数已标定和未标定情况下的相机位姿求解,提出了基于共面直线迭代加权最小二乘的相机位姿估计算法.推导了关于相机焦距和位姿参数的线性方程,通过4条以上共面直线实现了相机位姿参数的线性解算;对参数线性解进行迭代加权最小二乘优化,得到更高精度的参数估计值和直线权值;最后,利用直线权值和欧式变换的保距性实现相机焦距的解算,得到了相机焦距和位姿参数的估计值.仿真实验表明:提出的算法在相机已标定,直线数为20,像点噪声方差为5 pixel的情况下,角度误差小于0.2°,相对平移向量误差小于0.5％,耗时大约为1 ms.真实数据实验表明,提出的算法可以获得与棋盘标定结果相近的精度.与现有算法相比,提出的算法抗噪性更好,精度更高,能够实现基于单幅图像的未标定相机的位姿估计.

关键词：空间相机、内参数标定、位姿估计、对应直线、迭代加权最小二乘

所属期刊栏目：24

分类号：V448.22;TP391(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：天基监视空间目标光学成像模拟及识别研究2015AA7034057A

在线出版日期：2016-06-28（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：1168-1175