基于AFSA算法的两步法初值问题优化算法

由于两步法的初值会严重影响星敏感器光学误差标定算法的精度,针对该问题,提供了一种结合人工鱼群算法(AFSA)的两步法优化方法。此方法利用了人工鱼群算法中易跳出局部最优从而进行全局寻优的特点,在进行两步法之前输出一组较优的初始值供两步法初始化使用,最终得到精度较高的标定值。通过仿真可知,此改进两步法针对两步法的不足结合人工鱼群算法的优点,能够提高其标定精度以及稳定性。

足球机器人全局视觉系统的快速标定方法

足球机器人全局视觉系统为决策系统提供机器人位姿信息,决策系统进行机器人的路径和动作规划;竞赛规则要求视觉系统必须现场安装调试,因此标定过程必须快速有效,且具有较高的精度;针对足球机器人全局视觉系统的特殊应用场景,提出了一种基于两步法简化标定模型的快速有效标定算法;利用近似欧拉角旋转矩阵建立摄像机标定模型,确定需要求取的摄像机内外参数,根据标定模型,对内外参数的求解过程进行了推导;借助场地上现有的一些标志点作为靶标,对模型的内外参数进行分步求取初始值,并利用L-M优化算法对摄像机内外参数进行分步优化求取精确值;通过实验分别从标定误差和机器人动作实现效率两个方面与其他标定算法进行对比,验证了该算法具有较高的标定精度;实验表明,本算法的优点在于不用借助专门的标定靶标,即可快速有效完成相机标定,标定精度可达±1 mm,完全能够满足决策系统的控制精度要求,且标定过程简单易实现。

基于粒子群算法的星敏感器光学误差标定方法

针对星敏感器光学误差两步法标定局部寻优能力强,但标定结果受初值影响大的问题,基于粒子群算法,提出一种改进的星敏感器光学误差参数标定方法。该方法首先利用粒子群算法全局搜索能力强的优点,为光学误差的两步法标定提供一组次优的初值条件,然后将其代入两步法中,得到标定值。仿真结果表明:该方法能够有效解决两步法标定受初值条件影响大的不足,并能够提高标定结果的稳定性。

引入灭点约束的TSAI两步法相机标定改进研究

针对TASI两步法相机标定过程无法求解相机主点位置的问题,引入灭点几何约束进行改进,推导并建立了平面格网上两组正交直线透视投影形成的双灭点与相机内参数以及TASI两步法相机标定过程参数间的严格数学关系,详细阐述了综合运用双灭点与径向准直约束计算相机内参数的迭代过程,并以此为基础,给出了相机外方位参数以及径向畸变参数的求解步骤。实验结果验证了该改进方法的有效性。

国产机载大视场三线阵CCD相机几何标定

发展和应用三线阵CCD(Charge-coupled Device)传感器是当前遥感测绘的一个重要方向,本文针对国内首台自主研制的机载三线阵CCD相机(以下简称GFXJ),开展了国产GFXJ相机几何标定技术研究。首先对比分析了GFXJ相机的成像特点和几何变形因素,在此基础上建立了基于CCD指向角的分段自检校标定模型;然后提出了循环两步法标定方案;最后在中国(嵩山)卫星遥感定标场和黑龙江鹤岗地区获得了多组飞行实验数据,采用循环二步法对GFXJ相机前、下及后视CCD每一像元指向角进行了准确标定,并生成可靠的CCD像点坐标文件。实验表明,本文提出的基于CCD指向角的分段自检校标定模型和循环两步法标定方案对于GFXJ相机具有良好的适用性和有效性,标定后可大幅提高影像无控定位精度;辅以少量控制点进行区域网平差,GFXJ影像定位精度可满足1:1000地形图测图的空中三角测量精度要求。同时本文建立的标定模型和标定方案可为其它机载线阵CCD相机的标定处理提供借鉴。