二維圖像的剛體和連接剛體三維運(yùn)動(dòng)估計(jì).pdf

1、根據(jù)目前剛體和連接剛體的研究現(xiàn)狀和特點(diǎn),本論文對(duì)采用圖像角特征對(duì)應(yīng)元的剛體運(yùn)動(dòng)估計(jì)、連接剛體的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和屬性、基于圖像點(diǎn)特征對(duì)應(yīng)元的連接剛體連接點(diǎn)確定和運(yùn)動(dòng)估計(jì)、以及連接剛體的特征點(diǎn)分割和匹配問(wèn)題進(jìn)行了基礎(chǔ)性質(zhì)分析說(shuō)明和算法研究工作,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1.對(duì)連接剛體的三維結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了深入挖掘和研究,包括連接剛體的骨架結(jié)構(gòu)模型、連接剛體的連接點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)參量的相關(guān)性、連接點(diǎn)的不確定性,以及基于運(yùn)動(dòng)信息的連接點(diǎn)位置確定問(wèn)題

2、,從數(shù)學(xué)上對(duì)連接剛體的連接結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)屬性、連接點(diǎn)確定問(wèn)題進(jìn)行了嚴(yán)密的表達(dá)、分析和證明.2.創(chuàng)新性地提出了一種基于兩幅圖像間的角對(duì)應(yīng)元的三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)算法.3.從理論上探討了基于兩幅或三幅圖像間的點(diǎn)對(duì)應(yīng)元的連接剛體連接點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)問(wèn)題;分單自由度和多自由度連接點(diǎn)兩種情形,給出了求解的線性算法和非線性算法,并分析了各自的求解條件及其優(yōu)缺點(diǎn).4.深入分析和研究了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一些數(shù)學(xué)知識(shí),包括剛體變換的指數(shù)坐標(biāo)、螺旋運(yùn)動(dòng)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)鏈

3、的指數(shù)積表示,并提出了長(zhǎng)序列圖像的連接剛體的連接點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)的有效快速算法.利用從前幾幅圖像獲得的連接點(diǎn)信息可以把后續(xù)圖像序列中連接剛體各個(gè)連接塊的運(yùn)動(dòng)用其繞關(guān)節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角表示,一個(gè)連接鏈的運(yùn)動(dòng)用矩陣指數(shù)積表示.初始位姿信息和運(yùn)動(dòng)鏈的指數(shù)積表示,大大減小了所需估計(jì)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)個(gè)數(shù),降低了問(wèn)題的維數(shù)和復(fù)雜度,一次求解既可求得一個(gè)連接鏈的運(yùn)動(dòng),從而提供了長(zhǎng)序列圖像的連接剛體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)的快速算法.5.研究并給出了一種基于運(yùn)動(dòng)信息和鄰域關(guān)系的