《单目摄像机_激光测距传感器位姿测量系统》.pdf

第 3 1 卷 　第 3 期 光 　学 　学 　报 Vol . 3 1 , No . 3 20 11 年 3 月 AC TA OP TICA SIN ICA Mar ch , 20 11 单 目摄像机激光测距传感器位姿测量系统 1 1 1 2 晁志超 　伏思华 　姜广文 　于起峰 1 国防科学技术大学光电科学与工程学院 , 湖南 长沙 4 10073 2 国防科学技术大学航天与材料工程学院 , 湖南 长沙 4 10073 摘要 　在单 目视觉测量中 , 由于模型自身的限制 ,沿摄像机光轴方向上的位移测量精度一般远低于垂直光轴方向 上的位移测量精度 。首先 ,从数学模型上分析了单 目视觉位姿测量在沿光轴方向上位移测量精度低的原因;然后 , 为了提高沿摄像机光轴方向上的位移测量精度 ,通过在沿摄像机光轴方向上加装一个高精度的激光测距传感器 , 设计了一种单 目摄像机激光测距传感器位姿测量系统 ,从而利用激光测距传感器的高精度测距数据提高系统在 沿摄像机光轴方向上的位移测量精度 ;最后 ,分别对单 目摄像机激光测距传感器系统的测量原理 、参数标定以及 测量过程中的数据融合等方面进行了理论推导与实验研究 ,实验数据表明了系统方案的可行性和有效性 。 关键词 　光学测量 ;位姿测量 ;单 目摄像机 ;激光测距传感器 ;数据融合 中图分类号 　TP242 ; TP39 1 　　　文献标识码 　A 　　　doi : 10 . 3788/ AOS20 113 1. 03 1200 1 M o n o Ca m e r a a n d L a s e r R a n gef i n di n g S e n s o r P os i t i o nP os e M e a s u r e m e n t S y s t e m 1 1 1 2 Chao Zhichao 　Fu Sihua 　J ian g Guan gw en 　Yu Qif e n g 1 Op t oElect r on ic Scien ce a n d En gi n eer i n g , N a t i on al U n i ver si t y of Def en ce Tech n ol ogy , Ch a n gs h a , Hu n a n 4 10073 , Chi n a 2 Col lege of Aer osp ace En gi n eer i n g , N a t i on a l U n i ver si t y of Def e n ce Tech n ol ogy , Ch a n gs h a , Hu n a n 4 10073 , Ch i n a A bs t r a ct 　Pr ecision of t r anslation measur ement s along t he camer a ′s