剛體位姿參數單目視覺測量系統(tǒng)研究.pdf

1、目前剛體目標運動參數非接觸測量技術已經成為國內外研究重點,不僅彌補了對于空間航天飛行器僅作為質點目標進行位姿測量的不足,而且在大型工件裝配與航天器空間對接領域也有重要的應用,因此目標的運動參數已經成為實驗結果鑒定、事故原因判定的重要依據。為此,本文做了以下幾方面的研究工作:
　　首先,對于目標剛體位姿參數解算方法進行研究?；趩文恳曈X測量原理,結合PNP算法解決了單目視覺景深缺失問題,對PNP問題進行闡述并給出PNP測量解算方法的

2、相關重要結論,在此基礎上建立剛體位姿參數PNP問題測量解算數學模型,最后結合改進的兩段式迭代算法,提出本文所用解算方法。
　　其次,基于單目視覺的剛體位姿測量方法的研究。設計剛體位姿參數測量系統(tǒng)方案,搭建系統(tǒng)實驗框架,明確實驗思路,依照實驗整體框架選取現(xiàn)有實驗設備,對系統(tǒng)硬件設備及實驗環(huán)境進行介紹;對特征標靶最優(yōu)布局問題進行理論推導求解,并進行實際測量解算實驗,得出實驗結論;對剛體位姿測量系統(tǒng)進行仿真,實驗誤差來源與實際測量實驗誤

3、差相比較,得出仿真結果。
　　最后,剛體位姿參數測量系統(tǒng)驗證。確定實驗中各坐標系坐標統(tǒng)一方法,將各個測量坐標系特征點坐標統(tǒng)一化,以便于進行剛體位姿測量解算;采用圓點標靶進行位姿測量解算實驗,基于實驗數據重點分析了特征標靶基線長度與解算精度的關系、特征圓點橢圓化對解算精度的影響、剛體三軸聯(lián)動位姿解算精度等問題,并將實驗測量解算誤差與仿真結果相比較,確定實驗誤差來源,提出相應提高精度的方法,分析系統(tǒng)精度水平;應用制作好的二極管光點特征