單目多角度空間點(diǎn)三維坐標(biāo)測(cè)量方法研究.pdf

1、在頭盔瞄準(zhǔn)顯示測(cè)量系統(tǒng)中，單目視覺(jué)姿態(tài)測(cè)量方法有著較為廣泛的應(yīng)用。為了提高單目視覺(jué)頭盔位姿測(cè)量精度，需要準(zhǔn)確獲得頭盔表面各個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)信息。本課題為了保持與單目視覺(jué)姿態(tài)測(cè)量過(guò)程的一致性，針對(duì)姿態(tài)測(cè)量過(guò)程中存在的特征點(diǎn)中心提取不準(zhǔn)和坐標(biāo)測(cè)量精度低的問(wèn)題，提出一種更貼合單目視覺(jué)姿態(tài)測(cè)量的基于二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的單攝像機(jī)全方位坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。將本文具體闡述了單目多角度坐標(biāo)測(cè)量方法的原理和模型建立過(guò)程，并完成了單目多角度測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)標(biāo)定方法。通過(guò)大

2、量的仿真實(shí)驗(yàn)和重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該測(cè)量方法的正確性。主要工作如下:
　　(1)提出了單目多角度坐標(biāo)測(cè)量方法。闡述了單目多角度測(cè)量方法的原理，建立了單目多角度測(cè)量模型，完成了單目多角度測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定。將特征點(diǎn)隨著二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)圍繞俯仰軸或方位軸的轉(zhuǎn)動(dòng)模擬其隨飛行員頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)，攝像機(jī)從不同角度拍攝特征點(diǎn)的圖像，利用物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，單目視覺(jué)系統(tǒng)可以鏡像成虛擬多目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，求出各虛擬攝像機(jī)坐標(biāo)系的透視投影直線的交點(diǎn)便能完成特征點(diǎn)坐標(biāo)的

3、測(cè)量。
　　(2)搭建了單目多角度測(cè)量系統(tǒng)。硬件方面，制作了一種使用紅外LED作為標(biāo)識(shí)特征點(diǎn)的三維立體標(biāo)定靶標(biāo)，并提出一種精度較高的二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)標(biāo)定方法，該方法避免了平面靶標(biāo)標(biāo)定角度小和立體靶標(biāo)機(jī)械精度低帶來(lái)的標(biāo)定誤差。軟件方面，闡述了單目多角度坐標(biāo)測(cè)量方法的軟件設(shè)計(jì)思路，對(duì)軟件總體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺(tái)控制、LED坐標(biāo)測(cè)量模塊、LED點(diǎn)亮模塊和數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行了功能分析。
　　(3)完成了二維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，并對(duì)單目多角度測(cè)量原理