基于单目视觉和激光测距仪的位姿测量算法

基于单目手眼相机和激光测距仪,提出了一种尺寸未知的空间矩形平面的位姿测量算法。该算法不需要知道矩形平面的4个顶点的物体坐标,只需要知道它们的图像坐标、激光点的图像坐标和激光测距结果,就能够计算出尺寸未知空间矩形平面在相机坐标系下的位姿,并且计算出矩形平面的尺寸。通过建立单目手眼相机和激光测距仪的数学模型,对该算法进行了验证。实验结果表明,该算法是有效的,可以应用于机器人对空间物体的跟踪、定位以及抓取。

基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量

提出一种新的基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量算法.该算法利用矩形顶点对应的4个像点,可有效地估计出矩形长宽比,并且给出矩形目标跟相机之间的相对姿态以及在矩形边长尺度下的相对位置.在该算法中,为了消除相对位姿和长宽比对计算精度的相互影响,将原问题分解为求解相对位姿和求解长宽比两个子问题.对求解相对姿态子问题建立关于相对位姿的代价函数,采用SE(3)李群的方法对相对位姿进行表示,通过优化代价函数对位姿进行求解;对求解长宽比子问题采用二分法搜索最优值的求解方法.通过实验验证了该算法在使用4个像点进行长宽比估计时的有效性和实时性.其相对计算误差小于3%,而且算法在普通PC上可以满足实时测量位姿的需求.