形心匹配优化下的狭长空间近距离轨迹测量系统

摘要：

在基于双目视觉的三维轨迹测量中,双目同名点的高精度匹配是提高测量精度的关键.在狭长空间的近距离测量场景下,针对双目拍摄角度不同导致仅用形心法定位匹配的轨迹测量精度不高的问题,研制了一种形心匹配优化下的狭长空间近距离轨迹测量系统.首先,在仅用形心法对目标物体定位匹配的基础上利用极线约束投影进行双目形心的二次定位;其次,提出了一种基于距离和方法权重的灰度互相关方法进行双目形心的亚像素匹配;最后,通过卡尔曼滤波对于目标物体的三维重建运动轨迹进行滤波修正.实验结果表明:该轨迹测量系统通过对多方法组合优化,显著提高了狭长空间近距离条件下的轨迹测量精度,在128 mm的全量程测量范围内对纹理较好目标物体的平均轨迹长度测量误差为13.14μm,测量精度约为0.01％,相比于仅用形心法定位匹配,轨迹长度测量精度提高了94.3％.

关键词：形心匹配优化、双目视觉、距离和方法权重、灰度互相关、卡尔曼滤波

所属期刊栏目：52

分类号：TP29;TH741(自动化技术及设备)

资助基金：广东省重点研发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点实验室探索性课题;霍英东教育基金;青年人才托举工程;国防科技重点实验室基金;中国航发四川燃气涡轮研究院外委课题

在线出版日期：2023-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：251-263