| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-34页 |
| 1.1 在轨服务任务中的视觉测量技术 | 第17-22页 |
| 1.1.1 在轨应用现状 | 第17-18页 |
| 1.1.2 在研任务现状 | 第18-20页 |
| 1.1.3 趋势和挑战 | 第20-22页 |
| 1.2 视觉测量与重建技术的研究现状 | 第22-29页 |
| 1.2.1 单目视觉方法 | 第22-24页 |
| 1.2.2 立体视觉方法 | 第24-26页 |
| 1.2.3 传感器融合方法 | 第26-28页 |
| 1.2.4 总结与分析 | 第28-29页 |
| 1.3 论文研究目的与研究方案 | 第29-31页 |
| 1.3.1 课题来源及目标 | 第29页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第29-31页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第31-34页 |
| 第2章 基于1D激光与视觉融合的测量系统概述及标定 | 第34-56页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 测量系统框架 | 第35-39页 |
| 2.2.1 系统数学模型 | 第35-37页 |
| 2.2.2 在线测量流程 | 第37-38页 |
| 2.2.3 数据类型 | 第38-39页 |
| 2.3 测量系统模型的标定 | 第39-47页 |
| 2.3.1 国内外相关工作 | 第40-41页 |
| 2.3.2 相机成像模型的高效标定 | 第41-44页 |
| 2.3.3 1D激光与视觉的外参数标定 | 第44-46页 |
| 2.3.4 基于重投影误差的参数优化 | 第46-47页 |
| 2.4 系统标定实验 | 第47-54页 |
| 2.4.1 数值仿真及分析 | 第47-49页 |
| 2.4.2 内参数标定结果 | 第49-53页 |
| 2.4.3 测量系统参数标定结果 | 第53-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 多视图估计 | 第56-78页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 ORB特征 | 第56-59页 |
| 3.2.1 特征检测 | 第57-58页 |
| 3.2.2 特征匹配 | 第58-59页 |
| 3.2.3 特征追踪 | 第59页 |
| 3.3 鲁棒的多视图初始化 | 第59-65页 |
| 3.3.1 多视图的对极几何模型 | 第60-63页 |
| 3.3.2 度量空间的初始化模型 | 第63-64页 |
| 3.3.3 特征点的三角化重建 | 第64-65页 |
| 3.4 高精度的位姿估计 | 第65-69页 |
| 3.4.1 参数化旋转矩阵 | 第66-69页 |
| 3.4.2 Grobner基求解 | 第69页 |
| 3.5 多视图关键技术实验 | 第69-77页 |
| 3.5.1 图像特征提取与匹配实验 | 第69-71页 |
| 3.5.2 误匹配点与初始化精度实验 | 第71-74页 |
| 3.5.3 位姿估计精度及鲁棒性实验 | 第74-77页 |
| 3.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第4章 1D激光距离与视觉特征的融合 | 第78-100页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 关键帧集蔟生成 | 第78-82页 |
| 4.2.1 感兴趣区域的选择 | 第78-79页 |
| 4.2.2 共视关系评估模型 | 第79-82页 |
| 4.3 光束平差法 | 第82-87页 |
| 4.3.1 观测模型 | 第83-85页 |
| 4.3.2 最大似然解 | 第85-87页 |
| 4.4 1D激光与视觉信息的融合 | 第87-92页 |
| 4.4.1 感兴趣区域初始化 | 第88-90页 |
| 4.4.2 良好估计的传播模型 | 第90-91页 |
| 4.4.3 基于融合的尺度估计 | 第91-92页 |
| 4.5 数据融合关键技术实验 | 第92-99页 |
| 4.5.1 光束平差优化实验 | 第93-94页 |
| 4.5.2 绝对尺度估计实验 | 第94-99页 |
| 4.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 第5章 尺度矫正及回环优化 | 第100-112页 |
| 5.1 引言 | 第100页 |
| 5.2 基于数据融合的尺度矫正 | 第100-103页 |
| 5.2.1 尺度预判 | 第101页 |
| 5.2.2 尺度矫正 | 第101-103页 |
| 5.3 基于回环检测的位姿图优化 | 第103-108页 |
| 5.3.1 回环检测 | 第103-105页 |
| 5.3.2 位姿图优化 | 第105-108页 |
| 5.4 尺度矫正与回环检测实验 | 第108-111页 |
| 5.4.1 尺度矫正精度评估实验 | 第108-110页 |
| 5.4.2 回环检测准确率实验 | 第110-111页 |
| 5.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 第6章 非合作目标重建与位姿测量实验 | 第112-138页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 数值仿真与实验分析 | 第112-119页 |
| 6.2.1 匹配点数量和特征提取噪声对精度的影响 | 第114-115页 |
| 6.2.2 测量距离和特征点分布对精度的影响 | 第115-117页 |
| 6.2.3 测量距离和激光测距误差对精度的影响 | 第117-119页 |
| 6.3 基于转台的非合作目标重建与测量实验 | 第119-128页 |
| 6.3.1 普通非合作目标位姿估计精度实验 | 第120-123页 |
| 6.3.2 弱纹理非合作目标位姿估计精度实验 | 第123-126页 |
| 6.3.3 相对位姿估计精度评估实验 | 第126-128页 |
| 6.4 基于公开数据集的精度验证实验 | 第128-133页 |
| 6.4.1 无回环情况下的位姿估计精度 | 第129-130页 |
| 6.4.2 回环情况下的位姿估计精度 | 第130-132页 |
| 6.4.3 快速抖动情况下的位姿估计精度 | 第132-133页 |
| 6.5 大型非合作目标模拟测量实验 | 第133-137页 |
| 6.5.1 大型简单目标的测量 | 第133-134页 |
| 6.5.2 大型复杂目标的测量 | 第134页 |
| 6.5.3 大型目标在复杂运动下的测量 | 第134-137页 |
| 6.6 本章小结 | 第137-138页 |
| 第7章 总结与展望 | 第138-142页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第138-139页 |
| 7.2 创新性说明 | 第139页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-152页 |
| 致谢 | 第152-154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154-156页 |