大視場視覺定位系統(tǒng)的精度提升技術(shù)研究.pdf

1、本文針對航空領(lǐng)域中大視場視覺定位系統(tǒng)的定位精度問題，由于系統(tǒng)中的定位攝像機(jī)具有大視場、高噪聲的特點(diǎn)，使通過傳統(tǒng)標(biāo)定方法和畸變校正技術(shù)得到的攝像機(jī)成像模型無法滿足其測量模型的精度需求。因此通過分析定位攝像機(jī)的模型，研究提高定位系統(tǒng)精度的一些關(guān)鍵技術(shù)。同時，對于一些其他具有相同特點(diǎn)的攝像機(jī)的定位測量問題，也具有一定的借鑒意義。
　　論文研究的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)有：
　　1.根據(jù)大視場視覺定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及精度需求，建立了基于4特征

2、點(diǎn)的位姿測量模型及通過特征點(diǎn)連線之間的幾何特征約束進(jìn)行位姿求解的算法。
　　2.研究了攝像機(jī)畸變模型對位姿測量精度的影響：根據(jù)空間特征點(diǎn)坐標(biāo)的測量誤差修正并選取最接近實(shí)際成像規(guī)律的攝像機(jī)畸變模型，通過噪聲仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在不同噪聲環(huán)境下，使用不同畸變模型進(jìn)行內(nèi)參數(shù)標(biāo)定時的抗噪聲能力，并通過定位測量實(shí)驗(yàn)證明了選擇合理的畸變模型可以有效的提高定位精度。
　　3.在選定攝像機(jī)畸變模型的基礎(chǔ)上，針對攝像機(jī)的全視場成像模型無法通過局部范

3、圍的標(biāo)定來描述的情況，研究了攝像機(jī)標(biāo)定的外部因素即標(biāo)定空間選取對攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)標(biāo)定的影響，并進(jìn)一步分析了標(biāo)定空間對定位精度的影響，通過實(shí)驗(yàn)證明了標(biāo)定過程中標(biāo)定空間因素會對定位測量精度造成很大的影響。
　　4.研究了一種基于成像光線追蹤的非模型化攝像機(jī)標(biāo)定方法，通過實(shí)驗(yàn)證明了該方法可以有效的減小標(biāo)定過程中系統(tǒng)誤差的影響，使其不僅具有良好的抗噪聲能力，且可以大幅度的提高定位測量精度，尤其在擴(kuò)大姿態(tài)角測量范圍時，成像光線追蹤模型有著十分明