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《基于单目三维重构的空间非合作目标相对测量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中国空间科学技术Oct.252016Vo.l36No.548-56ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000-758XCN11-1859/Vhttp:∥zgk.jcast.cnDOI:10.16708/.jcnk.i1000-758X.2016.0057基于单目三维重构的空间非合作目标相对测量李永飞,王仕成,杨东方*,孙大为火箭军工程大学控制工程系,西安710025摘要:为了解决非合作目标的相对测量问题,提出了一种基于单目图像序列目标重构结果的非合作目标相对位姿测量方法。该方法将目标的三维重构与相机的位姿信息计算相结合,首
2、先利用观测前期得到的图像序列,通过非线性优化算法计算得到目标上部分三维点坐标;然后基于该三维点集合,建立递推深度模型,对相机的相对位姿信息和新观测到的目标点同时进行卡尔曼滤波估计。航拍测量试验表明,随着图片数量的增多,精确重构点的比例(重投影误差小于1个像素的点)不断提高,80%的图像中精确重构点比例优于89%;基于公共数据集的试验表明,该算法对姿态估算精度可达1°以内,位置测量的精度可达到2cm以内。以上试验结果表明,该算法具有较高的测量精度。关键词:目标重构;相对位姿测量;单目视觉;非合作目标中图分类号:V448.2文献标识码:AAerialrelativ
3、emeasurementbasedonmonocularreconstructionfornon-cooperationtarget*,SUNDaweiLIYongfei,WANGShicheng,YANGDongfangDepartmentofControlEngineering,RocketForceUniversityofEngineering,X′ian710025,ChinaAbstract:Amonocularvision-basedrelativepositionandattitudemeasurementalgorithmwaspresente
4、d,whichcombinedthereconstructionoftargetswiththemeasurementofrelativepositionsandattitudefornon-cooperationtargets.Firstly,aseriesofpointsonthetargetswerereconstructedusingtheimagesobtainedintheearliermeasurementwithafastandgloballyconvergentstructureandmotionestimation.Secondly,the
5、relativepositionandattitudewerecalculatedbyusingaKalmanfilterbasedonrecursivedepthparametrization,inwhichnewpointsobservedfromnewimageswererecoveredandaddedtothe3Dpointsettoimprovetheaccuracyandrobustnessofthemeasurement.Experimentresultshowsthattheattitudemeasurementcanachieveanacc
6、uracyhigherthan1°,andthepositionmeasurementcanachieveanaccuracyhigher收稿日期:2015-12-25;修回日期:2016-04-28;录用日期:2016-08-22;网络出版时间:2016-09-2113:41:25网络出版地址:http:∥www.cnk.inet/kcms/detail/11.1859.V.20160921.1341.006.html基金项目:国家自然科学基金(61403398);总装预研基金(9140A01010413JB47005)作者简介:李永飞(1993-),男,硕
7、士研究生,lyfei314@163.com,研究方向为图像制导*通讯作者:杨东方(1985-),男,博士,讲师,yangdf301@163.com,研究方向为图像制导引用格式:李永飞,王仕成,杨东方,等.基于单目三维重构的空间非合作目标相对测量[J].中国空间科学技术,2016,36(5):48-56.LIYF,WANGSC,YANGDF,etal.Aerialrelativemeasurementbasedonmonocularreconstructionfornon-cooperationtarget[J].ChineseSpaceScienceandTe
8、chnology,2016,36(5)
