变量投影框架下基于Wahba问题的多点透视问题求解算法

提出一种在变量投影框架下的多点透视问题求解算法。多点透视问题是确定相机旋转与平移参数的基础问题,广泛应用于计算机视觉、摄影测量、机器人、空间交会以及虚拟现实等场合。相机的旋转与平移参数在变量投影的框架下被分开估计。首先,将平移参数固定,根据Wahba问题的解法求解出最优旋转矩阵;然后,应用奇异值分解导数的计算公式计算当前最优旋转矩阵对平移参数的导数,并由此计算出代价函数对平移参数的导数;最后,针对平移参数,采用Levenberg-Marquardt算法迭代优化代价函数,直到精度满足要求。实验结果证明,本文算法不仅误差较小,计算效率较高,而且具有较大的收敛域。

光笔式三坐标视觉测量系统的多点透视模型

为了提高光笔式三坐标视觉测量的正确性和有效性,对其多点透视模型进行了研究。以经典的"N点透视问题"理论为依据,将世界坐标系的原点巧妙地构建在光笔笔尖处,使坐标测量变为传统的摄像机外部参数标定问题,采用坐标变换方法,建立了光笔式三坐标视觉测量系统的多点透视数学模型,得出光笔上点光源的个数应大于等于3。结合光笔参数的自标定,采用十点透视模型,开发出光笔式三坐标视觉测量实验系统,在三坐标测量机上进行了比对测量实验。比对测量结果表明:在300mm测量范围内,实验测量系统和三坐标测量机在x、y、z轴方向上的测量数据最大差值分别为0.13、0.14和0.2mm。