基于垂直双相机的微动平台位姿修正方法研究

• 作者: 陈文均 尹义贺 张跃强 刘肖琳 于起峰
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 机器视觉 摄像测量 位姿估计 微动平台 垂直双相机
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 机器视觉|Machine Vision
• 页码范围: 175-185
• 页数: 11页
• 分类号: TP391
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2315001

摘要

基于视觉的监测系统在野外进行长期工作时,安装了监测系统的平台自身会发生6-自由度(6-DOF)的微小晃动,从而给测量结果带来较大的误差.提出了一种线性求解相机微小位姿变化的方法:通过构造垂直双相机模型,引入垂直固连约束关系,可线性解算出相机6-DOF的微小变化.仿真验证表明:当相机发生三个欧拉角不超过30 ',三个平移向量不超过10 mm的微小位姿变化时,与典型的基于单目透视n点(PnP)的位姿估计算法相比,所提算法在解算精度、鲁棒性以及运行效率上都具有较大优势;室外实验表明:所提方法与单目PnP算法对比能更优地补偿观测平台自身微小运动引起的测量误差,在6个控制点下测量44 m处目标点的沉降量,利用所提方法修正平台位姿变化后绝对测量误差的平均值降至0.2 mm,验证了所提方法的有效性和实用性.