二維圖像的剛體和連接剛體三維運動估計.pdf

1、根據(jù)目前剛體和連接剛體的研究現(xiàn)狀和特點,本論文對采用圖像角特征對應(yīng)元的剛體運動估計、連接剛體的結(jié)構(gòu)和運動特點和屬性、基于圖像點特征對應(yīng)元的連接剛體連接點確定和運動估計、以及連接剛體的特征點分割和匹配問題進行了基礎(chǔ)性質(zhì)分析說明和算法研究工作,主要研究內(nèi)容和成果如下:1.對連接剛體的三維結(jié)構(gòu)及其運動特性進行了深入挖掘和研究,包括連接剛體的骨架結(jié)構(gòu)模型、連接剛體的連接點和運動參量的相關(guān)性、連接點的不確定性,以及基于運動信息的連接點位置確定問題

2、,從數(shù)學(xué)上對連接剛體的連接結(jié)構(gòu)和運動屬性、連接點確定問題進行了嚴密的表達、分析和證明.2.創(chuàng)新性地提出了一種基于兩幅圖像間的角對應(yīng)元的三維運動參數(shù)估計算法.3.從理論上探討了基于兩幅或三幅圖像間的點對應(yīng)元的連接剛體連接點和運動參數(shù)估計問題;分單自由度和多自由度連接點兩種情形,給出了求解的線性算法和非線性算法,并分析了各自的求解條件及其優(yōu)缺點.4.深入分析和研究了機器人運動學(xué)中的一些數(shù)學(xué)知識,包括剛體變換的指數(shù)坐標、螺旋運動、機器人運動鏈

3、的指數(shù)積表示,并提出了長序列圖像的連接剛體的連接點和運動估計的有效快速算法.利用從前幾幅圖像獲得的連接點信息可以把后續(xù)圖像序列中連接剛體各個連接塊的運動用其繞關(guān)節(jié)點的旋轉(zhuǎn)角表示,一個連接鏈的運動用矩陣指數(shù)積表示.初始位姿信息和運動鏈的指數(shù)積表示,大大減小了所需估計的運動參數(shù)個數(shù),降低了問題的維數(shù)和復(fù)雜度,一次求解既可求得一個連接鏈的運動,從而提供了長序列圖像的連接剛體結(jié)構(gòu)和運動估計的快速算法.5.研究并給出了一種基于運動信息和鄰域關(guān)系的