基于視覺(jué)的目標(biāo)跟蹤與空間坐標(biāo)定位系統(tǒng)研究.pdf

1、以大型、極端大型零部件的集成制造與精密裝配為代表的一系列基礎(chǔ)工業(yè)與重工業(yè)均需要大尺寸特別是遠(yuǎn)距離大尺寸測(cè)量技術(shù)提供精度保證。遠(yuǎn)距離大尺寸測(cè)量系統(tǒng)必須在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)組建并實(shí)現(xiàn)儀器校準(zhǔn)與量值溯源，受惡劣現(xiàn)場(chǎng)條件限制，遠(yuǎn)距離大尺寸測(cè)量技術(shù)尚缺乏關(guān)于全局測(cè)量站布置以及多個(gè)設(shè)備間的誤差分配、合成與傳遞的一般性理論分析方法；復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與巨大的工作空間對(duì)高精度、高效率、高自動(dòng)化的測(cè)量過(guò)程也提出了很高的要求。遠(yuǎn)距離大尺寸測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為影響國(guó)家裝備制造

2、業(yè)整體發(fā)展水平以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的重要制約因素。
　　 論文以激光電子經(jīng)緯儀大尺寸測(cè)量系統(tǒng)為具體研究目標(biāo)，結(jié)合圖像處理技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、成像跟蹤理論以及演化算法等關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)多測(cè)量站布置優(yōu)化、目標(biāo)定位精度等理論問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并實(shí)現(xiàn)了基于視覺(jué)的目標(biāo)跟蹤以及空間坐標(biāo)定位過(guò)程。相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)表明，本論文提出的測(cè)站優(yōu)化布置方法與跟蹤測(cè)量過(guò)程有著較好的測(cè)量精度、效率與適應(yīng)性，可應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)測(cè)量中。論文的主要研究?jī)?nèi)容與具體工作如下：

3、r>　　 1.介紹了不同類型遠(yuǎn)距離大尺寸系統(tǒng)測(cè)量原理、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其在工業(yè)中特別是現(xiàn)代裝備制造業(yè)中的需求，并重點(diǎn)分析了現(xiàn)有遠(yuǎn)距離大尺寸坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)在自動(dòng)化水平、測(cè)量精度等方面的發(fā)展研究現(xiàn)狀。
　　 2.對(duì)電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)通用測(cè)量原理、定向算法以及測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行了完整的理論推導(dǎo)，分析了雙經(jīng)緯儀系統(tǒng)最佳空間測(cè)量點(diǎn)位置以及多個(gè)大尺寸測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系配準(zhǔn)等基礎(chǔ)理論。
　　 3.研究了基于最小二乘測(cè)量原理以及誤差分離測(cè)量

4、測(cè)量原理的電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)通用布站數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)現(xiàn)代演化算法實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)約束條件下多經(jīng)緯儀測(cè)站的優(yōu)化配置；研究了電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)單站誤差源以及基于蒙特卡羅方法的空間目標(biāo)定位不確定度評(píng)定方法。
　　 4.介紹了基于激光電子經(jīng)緯儀的目標(biāo)跟蹤與空間定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與基本工作原理，建立了基于現(xiàn)代成像跟蹤與濾波估值算法的空間運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤模型以及基于云臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)的激光點(diǎn)引導(dǎo)模型，將激光電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)應(yīng)用于目標(biāo)動(dòng)態(tài)跟蹤與測(cè)量領(lǐng)域。
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