一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，包括：设置单目相机与八个激光器；定义相机坐标系和图像坐标系，标定单目相机和激光器，得到每个激光器在相机坐标系下的安装位置和方向向量，确定每个激光器发射激光的直线方程；拍摄八个激光器在圆柱目标上的投射点，得到八个投射点在图像坐标系下的坐标；建立连接相机光心与投射点的光学线的直线方程，联立激光的直线方程和光学线的直线方程，求解圆柱目标上的投射点的相机坐标；根据八个投影点的相机坐标建立圆柱目标参数方程并迭代求解关键参数。本发明专利技术能实时估算圆柱目标空间三维几何参数，在光照复杂和纹理缺失的场景下具有良好的鲁棒性和参数计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于深空探测，涉及一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，对深空火星探测中环火轨道圆柱形非合作目标进行位姿估算获取距离、姿态等参数，在空间环境下，为后续捕获、抓取等工作提供感知信息，在空间光照复杂和纹理缺失的场景下具有良好的鲁棒性和参数计算精度。

技术介绍

1、深空探测中，环绕火星中需要对圆柱形非合作目标进行高精度位姿测量，本文设计对应的视觉系统，使用计算视觉的的方法准确测量圆柱目标的大小、位置和姿态。当前解决这一问题的方法是通过三维传感器对三维目标进行数据采集或单目相机直接通过纹理观测。这两种方法都存在着各自的弊端：三维视觉传感器的方法由于受工作距离、功耗和精度限制，无法在一段距离内高精度测量半径较大的圆柱目标；而相机能够在很大范围内对圆柱目标进行观测，但是当圆柱目标半径参数未知和纹理缺乏的情况下，无法对目标位置进行准确测量。

技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，用于完成空间圆柱类目标物体空间参数快速估计的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，所述相机坐标系Oc为：以相机的光心作为坐标原点，Zc轴为相机光轴，以向前为正方向，Xc轴与Yc轴分别平行于图像坐标系的U、V，Xc轴以向右为正方向，Yc轴以向下为正方向；其中，U、V分别代表像素点在图像上的列和行；

3.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，相机内参矩阵M为

4.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，所述相机坐标系oc为：以相机的光心作为坐标原点，zc轴为相机光轴，以向前为正方向，xc轴与yc轴分别平行于图像坐标系的u、v，xc轴以向右为正方向，yc轴以向下为正方向；其中，u、v分别代表像素点在图像上的列和行；

3.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，相机内参矩阵m为

4.根据权利要求1所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特征在于，所述得到每个激光器在相机坐标系下的安装位置和方向向量，具体为：

5.根据权利要求4所述的一种基于重建投影点的空间圆柱类目标位姿估计方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超，谭启蒙，潘冬，李大明，陈磊，郭宇，李中衡，徐超凡，王耀兵，姜水清，杨海伟，杜晓东，王捷，石金康，赵晨，王飞，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：