空间机械臂可见光测量相机参数标定技术研究

空间机械臂可见光测量相机参数标定是制约空间合作目标三维位姿测量精度的关键技术和重要前提,它直观表征了视觉标记三维坐标与对应的二维图像坐标之间正确的映射函数。针对现有相机内外参标定方法操作步骤繁琐、积累误差大、标定精度低等工程问题,文章提出一种空间机械臂可见光测量相机内外参标定方法,引入高精度二维棋盘格标定靶与基准镜共同作为转换中介,且在相机有效观测视场内随意移动标定靶,分布式解算相机内参和外参。试验表明,相机内参离散度均不超过±0.3像元,角点重投影误差均不超过±0.5像元;外参六自由度分量标准差均不超过(0.6mm,0.05°)。上述标定方法具有较强的可操作性,极大简化了坐标转换计算复杂性,有效降低了标定过程中产生的积累误差,为机械臂实施视觉闭环自主捕获合作目标提供了可靠依据。

一种可见光测量系统的效能评估模型

通过对可见光测量系统性能指标的研究与计算机仿真分析,运用层次分析的思想,以模糊数学为工具对该系统效能进行综合评估的研究。确定了一套评价指标体系,建立了相应的评估模型,采用隶属度定量的给出了系统的效能值。最后,通过对可见光测量系统的理论分析与计算机仿真,实现了两套系统方案,以这两套方案为例对其系统效能进行了综合评判。

基于色敏二极管的可见光辐射测量

为了用半导体光电二极管探测可见光波段辐射能量,采用多传感器融合技术,首先分别测定红绿蓝3种色敏二极管的光谱响应,再根据求解超定方程组的方法求得各曲线权数,最后通过加权融合的方式获得接近平坦的系统光谱响应曲线.实验结果表明：用3种色敏二极管构成的测试装置具有较宽的均匀光谱响应范围,响应速度较快,能够降低可见光辐射测量不确定度,获得1种新的可见光辐射测量方法.在420～720nm波长范围内,光谱响应不均匀相对误差小于3.74％.