基于双目视觉的空间非合作目标姿态测量技术研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 | 第17-18页 |
| 1.2 相关领域国内外发展现状 | 第18-29页 |
| 1.2.1 非合作目标视觉测量国内外发展现状 | 第18-27页 |
| 1.2.2 双目立体视觉测量技术研究现状 | 第27-29页 |
| 1.3 本文的主要研究内容和组织结构安排 | 第29-33页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第29页 |
| 1.3.2 主要研究内容 | 第29-31页 |
| 1.3.3 本文组织结构安排 | 第31-33页 |
| 第2章 相机成像模型及系统精度分析 | 第33-49页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 定义各个坐标系 | 第33-35页 |
| 2.2.1 空间物体坐标系 | 第34页 |
| 2.2.2 相机参考坐标系 | 第34页 |
| 2.2.3 图像坐标系 | 第34-35页 |
| 2.3 相机成像模型 | 第35-41页 |
| 2.3.1 线性模型 | 第35-36页 |
| 2.3.2 非线性模型 | 第36-38页 |
| 2.3.3 双目视觉模型 | 第38-41页 |
| 2.4 双目系统精度分析 | 第41-47页 |
| 2.4.1 双目立体视觉结构模型及参数 | 第41-42页 |
| 2.4.2 系统精度计算 | 第42-44页 |
| 2.4.3 位姿测量误差分析与数值仿真 | 第44-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 相机标定方法研究 | 第49-69页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 目前存在的相机标定方法 | 第49-58页 |
| 3.2.1 传统标定方法 | 第49-53页 |
| 3.2.1.1 直接线性变换法(DLT) | 第49-50页 |
| 3.2.1.2 Tsai标定方法 | 第50-52页 |
| 3.2.1.3 孟晓桥和胡占义的圆标定方法 | 第52-53页 |
| 3.2.2 自标定方法 | 第53页 |
| 3.2.3 张正友平面模板标定方法 | 第53-58页 |
| 3.3 改进的内参数与畸变系数解耦的相机标定方法 | 第58-68页 |
| 3.3.1 本文方法采用的畸变模型 | 第58页 |
| 3.3.2 算法流程 | 第58-62页 |
| 3.3.2.1 精确计算畸变中心 | 第58-59页 |
| 3.3.2.2 单应性矩阵和畸变系数估计 | 第59-61页 |
| 3.3.2.3 内参数线性估计 | 第61-62页 |
| 3.3.2.4 非线性优化 | 第62页 |
| 3.3.3 仿真实验和实际图片实验 | 第62-68页 |
| 3.3.3.1 仿真实验 | 第62-65页 |
| 3.3.3.2 实际图片实验 | 第65-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 双目立体匹配算法研究 | 第69-93页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 立体匹配算法 | 第69-77页 |
| 4.2.1 基于局部的立体匹配方法 | 第69-72页 |
| 4.2.1.1 基于区域的立体匹配算法 | 第69-71页 |
| 4.2.1.2 基于特征的立体匹配算法 | 第71-72页 |
| 4.2.1.3 基于相位的立体匹配算法 | 第72页 |
| 4.2.2 基于全局的立体匹配算法 | 第72-73页 |
| 4.2.2.1 动态规划法 | 第72-73页 |
| 4.2.2.2 置信传播法 | 第73页 |
| 4.2.2.3 图割法 | 第73页 |
| 4.2.3 各种方法性能比较 | 第73-77页 |
| 4.3 基础矩阵估计算法 | 第77-91页 |
| 4.3.1 概述 | 第77-78页 |
| 4.3.2 基础矩阵 | 第78-79页 |
| 4.3.3 算法原理 | 第79-81页 |
| 4.3.3.1 基础矩阵满足的线性方程组 | 第79-80页 |
| 4.3.3.2 稳定求解线性方程组 | 第80-81页 |
| 4.3.4 采用几何误差准则进行改进 | 第81-82页 |
| 4.3.5 实验结果 | 第82-91页 |
| 4.3.5.1 仿真数据实验 | 第83-86页 |
| 4.3.5.2 实际图片测试 | 第86-91页 |
| 4.4 本章小结 | 第91-93页 |
| 第5章 高精度位姿测量算法研究 | 第93-123页 |
| 5.1 引言 | 第93-96页 |
| 5.2 基于旋转参数的位姿测量算法 | 第96-109页 |
| 5.2.1 姿态估计问题表示 | 第96-97页 |
| 5.2.2 基于旋转参数的最小化目标函数建立 | 第97-100页 |
| 5.2.3 利用Gr?bner基方法求解旋转参数 | 第100-101页 |
| 5.2.4 仿真实验和实际图片实验 | 第101-109页 |
| 5.2.4.1 仿真实验 | 第101-106页 |
| 5.2.4.2 实际图片实验 | 第106-109页 |
| 5.3 基于几何限制的位姿测量算法 | 第109-121页 |
| 5.3.1 算法原理 | 第109-112页 |
| 5.3.2 算法拓展 | 第112-115页 |
| 5.3.3 仿真实验 | 第115-121页 |
| 5.4 本章小结 | 第121-123页 |
| 第6章 基于双目视觉的非合作目标测量系统实现 | 第123-137页 |
| 6.1 引言 | 第123页 |
| 6.2 实验平台及方案介绍 | 第123-126页 |
| 6.3 双目标定 | 第126-127页 |
| 6.4 双目立体匹配 | 第127-132页 |
| 6.5 三维重建和姿态估计 | 第132-135页 |
| 6.6 本章小结 | 第135-137页 |
| 第7章 总结与展望 | 第137-141页 |
| 7.1 论文总结 | 第137-138页 |
| 7.2 论文创新的说明 | 第138-139页 |
| 7.3 论文不足之处与展望 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-149页 |
| 致谢 | 第149-151页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第151页 |
