多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法

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1、第47卷第3期2015年6月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2015．03．004多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法孙永荣1’2黄斌1’2杨博文1’2单尧1’2(1．南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室，南京，2100162．南京航空航天大学自动化学院，南京，210016)V01．47No．3Jun．2015摘要：针对空间特征点三维位置标

2、定问题，提出一种多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法。该方法基于计算机视觉原理，通过在场景内放置棋盘模板确定图像场景位姿参数，而后根据多视图图像下的空间点图像坐标和场景位姿参数求解空间点三维位置坐标。试验结果表明，该方法下的空间点标记位置与真实位置间的距离误差小于1mm，适用于高精度要求下的特征点位置标定。关键词：检测技术与自动化装置；三维位置标定；视觉标定；多视图中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1005—2615(2015)03—0343—05VisionCalibra

3、tionMethodofSpatialPointPositionUnderMulti—ViewSceneDeterminationSunYongron91”，HuangBinl～，YangBowenl～，ShanYa01'2(1．JiangsuKeyLaboratoryofInternetofThingsandControlTechnologies，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．College

4、ofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Tosolvethethree—dimensional(3一D)positioncalibrationproblemofspatialfeaturepoints，avi～sioncalibrationmethodofspatialpointpositionundermulti—viewscenedet

5、erminationisproposed．Basedonthecomputervisionprinciple，thesceneposeofimageisdeterminedthroughplacingachessboardpatterninthescene，andthenthe3-Dpositionofspatialpointissolvedbyusingtheimagecoordinatesofspatialpointinmulti—viewimagesandthesceneposesofmu

6、lti—viewimages．Resultsshowthatthe3一Dpositionofspatialpointcalibratedbythemethodhasadistanceerrorlessthan1mm，whichmeansthemethodissuitableforhigh—accuracypointpositioncalibration．Keywords：measurementtechniqueandautomationequipment；3-Dpositioncalibrati

7、on；visioncalibra～tion；multipleviews位姿参数测量在机器人导航Ⅲ、光电瞄准、航空航天‘23等领域有重要的作用，视觉位姿测量因其非接触、结构简单、成本低、近距精度高等优点而受到广泛关注‘⋯。在计算机视觉研究领域，基于点、直线、圆等几何特征的视觉位姿求解已成为一个重要的研究方向，点作为最简单的几何特征常用来解算物体与相机之间的相对位姿参数‘4‘]。点特征视觉位姿测量技术在微型飞行器室内导航、卫星近距接近导航、头盔瞄准具等场合得到广泛应用睁8。。点特征视觉位姿确定需要预

8、先提供收稿Et期：2015—03—09；修订Et期：2015—04—28作者简介：孙永荣，教授，博士生导师，江苏省优秀青年骨干教师，从事惯性技术、组合导航、GPS技术应用等多方面的科研和教学工作，先后主持并参加国家863子项目、总装“十五”、“十一五”预研项目等科研任务20余项，发表论文16篇，申请国家专利成果2项，获国防科学技术进步三等奖2项，江苏省教学成果一等奖1项、二等奖1项。通信作者：孙永荣，E-mail：sunyr@nuaa．edu．cn。344南京航空航天大学学报第47卷特征点的空问