基于機器視覺的運動目標姿態(tài)測量之研究與實現(xiàn).pdf

1、機器視覺測量技術(shù)是一種近年來新興的非接觸測量技術(shù)，具有精度高、速度快、技術(shù)先進等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于機器人、自動控制、精密儀器等領(lǐng)域。
　　對于姿態(tài)測量精度要求較高的運動目標，研究基于機器視覺的動態(tài)物體姿態(tài)參數(shù)的測量具有重要意義和應(yīng)用價值。本文針對懸掛式運動物體和旋轉(zhuǎn)式運動物體，探討機器視覺姿態(tài)測量技術(shù)，并應(yīng)用于懸掛式飛行器模型單目視覺姿態(tài)測量和雙目汽車四輪定位參數(shù)測量，其中四輪輪定位參數(shù)測量的研究成果已產(chǎn)品化。
　　本文的主

2、要工作和成果如下所述。
　　首先，對動態(tài)目標姿態(tài)測量理論進行了研究。根據(jù)被測物體在運動過程中的特點，給出了描述剛體姿態(tài)的三種表達方式;結(jié)合攝像機成像模型，詳細闡述了求解平面或空間物體姿態(tài)的線性和非線性數(shù)學(xué)模型;針對解決運動物體外形復(fù)雜導(dǎo)致特征點被遮擋問題，闡述了雙目視覺標定原理及測量方法。這些工作為本文研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，對懸掛式飛行器模型的姿態(tài)測量，闡述了單目視覺的飛行器模型姿態(tài)角解算原理。從提高測量精度和程序穩(wěn)

3、定性的角度，詳細描述了特征點布置與匹配的方法，著重比較了特征點圖像區(qū)域識別的三種方法，并設(shè)計了姿態(tài)測量程序。
　　然后，對車輪定位參數(shù)的測量方法進行深入探討。文中介紹了車輪定位參數(shù)測量原理;結(jié)合車輪幾何模型，詳細闡述了車輪平面法向量、坐標系的數(shù)學(xué)求解方法;考慮到車輪靶板在安裝過程和運動過程中存在的誤差對測量精度的影響，提出了靶板安裝誤差校正和運動補償方法，并給出了相應(yīng)的理論分析和數(shù)學(xué)公式，最后設(shè)計了定位參數(shù)的測量程序。