加权最小二乘算法在机器视觉系统中的应用-光学精密工程.PDFVIP

第 卷 第 期 光学 精密工程 １７ ８ 　 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．８ 　 　 　　 　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　 　　　 　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２００９ ８ Ａｕ．２００９ 　 　 　 ｇ 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２００９０８１８７００８ 　 加权最小二乘算法在机器视觉系统中的应用 ， ， １２ １２ ２ 杨 剑 ，吕乃光 ，董明利 　 （ 北京邮电大学，电子工程学院，北京 ； １． １００８７６ （ 北京信息科技大学，光电信息与通信工程学院，北京 ） ２． １００１９２ 摘要：为了进一步提高机器视觉的重建精度，对相机站位和重建精度之间的关系进行了分析，并在此基础上估计权值，将 加权的最小二乘算法应用于机器视觉系统的三维重建算法中。利用参数方程描述了机器视觉系统，推导了空间点三维 重建的参数方程解法。利用误差传递原理，分析了从相机像平面上协方差到物空间协方差的传递过程，给出了误差传递 和相机布局的直接关系。然后，利用得到的物空间协方差估计加权最小二乘算法的权值，最后进行解算。仿真和实验结 果表明：加权最小二乘算法总体上优于普通的最小二乘法，当噪声方差比较小时，两种算法的区别不大。但是当噪声方 差 时，拍摄像片数量少于 幅的情况下有更优的精度；对距离为 ， ， 的测量中，和普 ＞０．５ ３０ ３７．０３１０２４．９７０４２６．０１５３ｃｍ 通最小二乘算法比较，加权最小二乘算法提高的精度平均为 ０．４ｃｍ。 关 键 词：机器视觉，重建精度，加权最小二乘，权重估计 　 　 中图分类号： 文献标识码： ＴＰ３９１．４ Ａ 　　 犃 犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳狑犲犻犺狋犲犱犾犲犪狊狋狊狌犪狉犲犿犲狋犺狅犱狋狅犿犪犮犺犻狀犲狏犻狊犻狅狀狊狊狋犲犿 狆狆 犵 狇 狔 ， ， １２ １２ ２ ¨ ， ， ＹＡＮＧＪｉａｎ ＬＵＮａｉｕａｎ ＤＯＮＧＭｉｎｌｉ