基于特征圓的單目視覺位姿測量算法的研究.pdf

1、視覺測量是一門涉及計算機測量理論、數(shù)字信號處理、圖像處理與模式識別、以及計算機技術等眾多學科的技術。隨著計算機在各個領域上的應用，視覺測量技術也在相關領域得到長足發(fā)展。而基于單目視覺的位姿測量技術因其系統(tǒng)結構簡單、性能穩(wěn)定、成本低、測算速度快等優(yōu)點，被廣泛地運用在多個實際場景中。
　　本論文研究的視覺測量算法是以視覺位姿測量為研究背景，解決工程應用中，實際測量環(huán)境的目標特征的選擇，目標特征解的對應性問題以及分析機械手野外作業(yè)時遇到

2、不同范圍的信噪比的位姿測量問題。介紹了視覺測量模型的相關理論，以及對目前普遍采用的攝像機內(nèi)外參數(shù)標定方法進行了討論，選擇張正友標定法對攝像機進行標定。其次，討論了基于單目視覺的特征圓目標位姿測量算法，該算法能通過二維圖像計算空間圓的三維位姿。但計算結果存在二義性，為了消除二義性，本文設計了基于連續(xù)圖像的位姿測量算法，在實時監(jiān)控視頻中，一般采用PAL制，每秒25幀，相鄰幀的時間間隔為40ms，在此時間間隔內(nèi)，低速運動的物體位姿變化較小。因

3、此通過連續(xù)圖像的位姿具有一定相關性原則去除位姿虛假解。選擇合適的實驗器材和實驗布局，在采集的圖像上對圖像進行預處理，包括小波去噪，k均值聚類算法以及橢圓識別等。在該實驗設備上證明了本算法的有效性，得出當計算精度小于0.1％時，該方法能夠消除解的二義性問題。對影響特征圓測量因素進行了研究，將噪聲分成大信噪比和小信噪比兩類，對不同范圍的信噪比采用不同方式去噪，當信噪比較大時，采用小波對圖像進行去噪;當信噪比較小時，采用基于暗通道先驗的局部去