单目视觉位姿测量方法及数字仿真.pdfVIP

第44卷第5期 天津大学学报 V01．44No．5 2011年5月 Journal ofTianjinUniversity May2011 单目视觉位姿测量方法及数字仿真 张子淼，王鹏，孙长库 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072) 摘要：对基于点特征的单目视觉定位算法进行研究，提出了一种基于5点透视投影数学模型的单目视觉位姿测量 算法，该算法使用不共面定位特征点，根据5个特征点在摄像机坐标系与世界坐标系下相对位置关系相同来计算5个 特征点在摄像机坐标系下的坐标，进而求出物体的转动角度．同时还构建了一套基于OpenGL图形引擎的数字仿真系 统，完成了物体位姿的仿真计算，实现对算法定位精度的评价，仿真实验结果表明，在理想状况下，该算法的定位精度达 到了士0．01。，为单目视觉物体位姿测量提供了一种具有较高精度的方法． 关键词：单目视觉；物体位姿；五点透视；数字仿真 1 中图分类号：029；TBl 文献标志码：A 文章编号：0493—2137(2011)05—0440．05 Positionand0rientationMeasurementMethodwithMonocular Visionand Simulation Digital ZHANG Zi—miao，WANG Peng，SUNChang—ku (State ofPrecision and KeyLaboratory Technology 300072，China) Measuring Instruments，TianjinUniversity，Tianjin Abstract：Themonocularvision whichisbasedonthe characteristicsisstudied．The positioningalgorithm point algo— rithmwhichisbasedonthemathematicalmodelof is uses 5-pointperspectiveprojectionproposed．Thealgorithm feature andcalculatesthe fivefeature in ac-- coordinatesof thecameracoordinate non·-coplanarpoints points system tothesamerelative ofthefivefeature ofthe surfaceinthecameracoordinate cording position points object system andintheworld coordinate the rotationcanbecalc