基于特征点识别的位姿测量数据处理方法研究  

Research on Pose Measurement Data Processing Method Based on Feature Point Recognition

作　　者：刘岩[1,2] 雷柏平 杜俊峰[1] 刘盾[1] LIU Yan;LEI Boping;DU Junfeng;LIU Dun(Institute of Optics and Electronics of the Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610209,CHN;University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,CHN)

机构地区：[1]中国科学院光电技术研究所,成都610209 [2]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《半导体光电》2021年第4期568-573,共6页Semiconductor Optoelectronics

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB0500201)。

摘　　要：视觉测量具有结构简单、成本低、非接触式测量的优点,利用视觉位姿测量结果对空间展开机构进行定位具有良好的应用前景。实际应用中需要将视觉测量数据转换到物空间坐标系从而对定位系统的控制量提供指导。针对相机外参数标定操作繁琐、需要额外设备、不利于在轨实现等缺点,提出了一种利用运动样本空间构建坐标系转换关系的数据处理方法,根据取样空间内构建的补偿方程,可以将各自由度的视觉测量数据转换到控制器坐标系上,同时能够校正由于安装、配准等导致的系统误差,从而实现高精度的空间目标定位。实验结果表明,在1.7m的测量距离下,所搭建单相机测量系统的位置与转角测量精度可达0.02mm和0.003°,验证了所研究方法的有效性和实用性。Visual measurement is a promising approach for locating the space deployment mechanism due to simple structure,low cost,and noncontact.Visual measurement data needs to be converted to object space coordinate system in practice,therefore providing guidance for the control quantity of the positioning system.In this paper,a data processing method is proposed by using motion sample data space to construct coordinate system transformation,which eliminates the cumbersome operation of external parameter calibration in on-orbit implementation.After correction by the compensation equation,the positioning accuracy of the single-camera measurement system can reach 0.02 mm and 0.003°under the measurement distance of 1.7 m.

关 键 词：视觉测量 位姿测量系统 空间定位 数据处理 误差补偿 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]