利用罗德里格矩阵确定三维表面重建中的绝对定向模型 被引量：21

1

作者 张钧 柳健 刘小茂 《红外与激光工程》 EI CSCD 1998年第4期30-32,61,共4页

由于传统的绝对定向模型参数需满足非线性约束条件，所以建立绝对定向模型的传统方法是一种非线性方法［１］，采用迭代技术，逐步求解，计算繁琐，不易实现。文中利用罗德里格矩阵形式，将传统的模型参数转换为一组新的模型参数，提出... 由于传统的绝对定向模型参数需满足非线性约束条件，所以建立绝对定向模型的传统方法是一种非线性方法［１］，采用迭代技术，逐步求解，计算繁琐，不易实现。文中利用罗德里格矩阵形式，将传统的模型参数转换为一组新的模型参数，提出了一种求解这组新的绝对定向模型参数的方法，通过这种方法可得到模型参数的最小均方估计。这组新的绝对定向模型参数摆脱了非线性约束，因此文中提出的建立绝对定向模型的方法是一种纯线性化方法，不需迭代，可直接求解，计算简单，易于实现。 展开更多

关键词 三维表面重建 绝对定向模型 罗德里格矩阵

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基于罗德里格矩阵的车载激光点云与全景影像配准研究 被引量：19

2

作者 陈为民 聂倩 林昀 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第11期21-24,共4页

提出一种基于罗德里格矩阵的车载激光点云与全景影像的配准算法,该方法利用车载GPS/IMU获取全景影像投影中心的初始位置,并采用共线条件方程描述全景投影中心、全景影像像点和同名激光点云间的几何关系,最后基于罗德里格矩阵变化法实现... 提出一种基于罗德里格矩阵的车载激光点云与全景影像的配准算法,该方法利用车载GPS/IMU获取全景影像投影中心的初始位置,并采用共线条件方程描述全景投影中心、全景影像像点和同名激光点云间的几何关系,最后基于罗德里格矩阵变化法实现配准参数的解算。试验结果表明,本文提出的车载点云与全景影像的配准方法计算简单,且具有较高的配准精度。 展开更多

关键词 车载三维激光扫描系统 全景影像 配准 罗德里格矩阵

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罗德里格矩阵总体最小二乘法的应用研究 被引量：5

3

作者 杨福芹 戴华阳 +3 位作者 高彩云 刘杰 邢会敏 冯海宽 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期645-649,共5页

针对最小二乘法用于相似模型试验坐标转换时不能综合考虑系数矩阵误差的问题,提出采用总体最小二乘法用于相似模型试验的坐标转换,该方法以罗德里格矩阵为基础,同时顾及坐标转换方程中系数矩阵和观测向量中的误差,通过一定准则删除数据... 针对最小二乘法用于相似模型试验坐标转换时不能综合考虑系数矩阵误差的问题,提出采用总体最小二乘法用于相似模型试验的坐标转换,该方法以罗德里格矩阵为基础,同时顾及坐标转换方程中系数矩阵和观测向量中的误差,通过一定准则删除数据中的粗差或异常点,从而获得高精度的参数估计值。用近景摄影测量方法获取相似材料模型试验数据对该方法进行试验,结果验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 罗德里格矩阵 相似模型 总体最小二乘平差(TLS) 近景摄影测量

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基于罗德里格矩阵的平面坐标转换模型的建立 被引量：14

4

作者 姚吉利 王艳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2005年第11期40-42,共3页

在平面坐标转换中，包含4个原始转换因子(参数)，即2个平移因子、1个旋转因子和1个尺度因子。传统转换方法存在计算复杂，误差传递给转换参数的问题，对此，利用反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质，把传统旋转角参数用反对称矩阵的一个独... 在平面坐标转换中，包含4个原始转换因子(参数)，即2个平移因子、1个旋转因子和1个尺度因子。传统转换方法存在计算复杂，误差传递给转换参数的问题，对此，利用反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质，把传统旋转角参数用反对称矩阵的一个独立元素代替，推导了用两个公共点计算4个参数的公式，并建立了相应的平差模型。用两井定向算例计算表明，该方法不用三角函数，只用加减乘除，所以计算简单，速度快。 展开更多

关键词 平面坐标转换 反对因子 罗德里格矩阵 两井定向 坐标转换模型 格矩阵 平面 德里 反对称矩阵 旋转因子 计算表 转换因子 平移因子

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基于罗德里格矩阵变换的水下导航系统校准算法研究 被引量：4

5

作者 张森 郭锦标 吴媛媛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期342-349,共8页

针对多正交信号水下导航系统在系统校准时无姿态先验知识的问题,提出采用罗德里格矩阵变换法的系统校准算法,进行发射端的姿态角估计。该方法解决了传统非线性最小二乘法初始值误差过大会导致算法无法收敛的问题,同时不需要非线性近似,... 针对多正交信号水下导航系统在系统校准时无姿态先验知识的问题,提出采用罗德里格矩阵变换法的系统校准算法,进行发射端的姿态角估计。该方法解决了传统非线性最小二乘法初始值误差过大会导致算法无法收敛的问题,同时不需要非线性近似,避免了线性化带来的误差,计算简便、高效,且没有角度大小的限制,适用范围广。湖试结果表明,系统校准方法无需先验信息,比最小二乘估计法具有更高的估计精度。 展开更多

关键词 多正交信号水下导航系统 系统校准 罗德里格矩阵 姿态角估计

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罗德里格矩阵在盾构引导系统中的应用研究 被引量：6

6

作者 金剑锋 王智 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第3期37-39,共3页

空间三维坐标转换是盾构自动引导系统三棱镜模型的关键问题。将罗德里格矩阵用于盾构机姿态参数的计算当中,并用VC 6.0编写了基于三棱镜模型的盾构自动引导系统。解析了自动引导系统的数字模型。该系统在苏州地铁1号线某区间试验中运行... 空间三维坐标转换是盾构自动引导系统三棱镜模型的关键问题。将罗德里格矩阵用于盾构机姿态参数的计算当中,并用VC 6.0编写了基于三棱镜模型的盾构自动引导系统。解析了自动引导系统的数字模型。该系统在苏州地铁1号线某区间试验中运行稳定、仪器连接设置简单。罗德里格矩阵用于空间三维坐标转换有一定的实用性。 展开更多

关键词 罗德里格矩阵 三维坐标转换 盾构自动引导

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任意旋转角三维坐标转换的微分罗德里格矩阵算法 被引量：5

7

作者 罗翔 刘志平 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期30-35,共6页

为分析现有小旋转角和任意旋转角三维坐标转换模型存在的问题,利用罗德里格矩阵、反对称矩阵与向量积运算性质将矩阵微分形式转换为参数向量微分形式,从而提出微分罗德里格矩阵算法。该算法避免了现有算法普遍存在的矩阵求导问题,实现... 为分析现有小旋转角和任意旋转角三维坐标转换模型存在的问题,利用罗德里格矩阵、反对称矩阵与向量积运算性质将矩阵微分形式转换为参数向量微分形式,从而提出微分罗德里格矩阵算法。该算法避免了现有算法普遍存在的矩阵求导问题,实现了函数模型和随机模型同步迭代更新,以提高精度和迭代效率。最后,通过文献算例和仿真算例对本文算法和3种现有算法进行比较分析。统计结果表明,所提算法在迭代次数、参数真误差等方面改进效果显著。 展开更多

关键词 任意旋转角 三维坐标转换 微分罗德里格矩阵 反对称矩阵

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基于罗德里格矩阵的水域与陆域点云配准研究 被引量：1

8

作者 石银涛 董阿忠 赵钢 《人民长江》 北大核心 2020年第10期205-209,共5页

水陆一体化的联合仿真在测绘、水利、国土资源监察等工作中发挥着越来越重要的作用。基于三维坐标转换的基本理论,探讨了罗德里格矩阵和间接平差模型在点云配准参数迭代解算中的应用。该方法以反对称矩阵元素构成旋转矩阵,基于多个同名... 水陆一体化的联合仿真在测绘、水利、国土资源监察等工作中发挥着越来越重要的作用。基于三维坐标转换的基本理论,探讨了罗德里格矩阵和间接平差模型在点云配准参数迭代解算中的应用。该方法以反对称矩阵元素构成旋转矩阵,基于多个同名点对,利用罗德里格矩阵的特性与间接平差模型,确定尺度因子、旋转矩阵与平移量的参数初值;借助获取的参数初值与线性化观测方程,构建同名点对的误差方程,并利用最小二乘法,解算最优的转换参数。以长江南京河段梅子洲左岸的水陆联合配准为例,对该方法进行了验证。实验结果表明:该方法避免了传统方法中的复杂三角函数运算,在保证精度的同时,提高了解算的效率,而且能够方便地计算出参数初始值。 展开更多

关键词 水域点云 陆域点云 罗德里格矩阵 间接平差 三维仿真 长江南京河段

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三维坐标转换方法研究 被引量：54

9

作者 杨凡 李广云 王力 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2010年第6期5-7,15,共4页

从理论上对几种坐标转换方法作严密对比,研究各自的适用性及优缺点。推导基于罗德里格矩阵3参数的空间直角坐标转换模型、其线性化误差方程及最小二乘迭代计算公式。通过实测数据计算表明,几种方法在精度上相似,四元组法利用了旋转矩阵... 从理论上对几种坐标转换方法作严密对比,研究各自的适用性及优缺点。推导基于罗德里格矩阵3参数的空间直角坐标转换模型、其线性化误差方程及最小二乘迭代计算公式。通过实测数据计算表明,几种方法在精度上相似,四元组法利用了旋转矩阵的特征和所有可用的特征点,计算过程简单快速,具有较强的稳定性和实用性;SVD法理论简单,算法容易实现,但不能保证得到旋转矩阵;基于罗德里格矩阵的最小二乘迭代法理论较为复杂,不易实现,但精度可靠。 展开更多

关键词 坐标转换 四元组 SVD 迭代法 线性化 罗德里格矩阵 最小二乘法

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车载三维激光扫描系统的外参数标定研究 被引量：18

10

作者 聂倩 陈为民 陈长军 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第11期74-77,共4页

建立了车载三维激光扫描系统的严密定位模型,并推导出激光扫描仪坐标系和惯导载体坐标系间的平移与旋转参数求解公式。试验结果表明,本标定方法具有较高的标定精度,对城市测绘具有重要的应用价值。

关键词 车载三维激光扫描系统 外参数 标定 罗德里格矩阵

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一种公共点坐标系转换中的粗差探测方法及其应用 被引量：5

11

作者 杨福芹 戴华阳 +2 位作者 邹定辉 杨国柱 马旺猛 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第8期38-41,共4页

利用近景摄影测量系统进行相似材料模型位移观测,在进行不同状态控制点坐标转换时,控制点的选取存在一定的随意性,且存在监测点配准精度不均等问题。本文基于罗德里格矩阵公式及性质,提出了近景摄影测量相似材料模型试验粗差探测算法。... 利用近景摄影测量系统进行相似材料模型位移观测,在进行不同状态控制点坐标转换时,控制点的选取存在一定的随意性,且存在监测点配准精度不均等问题。本文基于罗德里格矩阵公式及性质,提出了近景摄影测量相似材料模型试验粗差探测算法。实例应用结果表明,该算法可以剔除粗差点,同时能提高坐标转换的精度。 展开更多

关键词 近景摄影测量 罗德里格矩阵 相似模型 三维坐标转换 粗差探测

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两种大转角空间坐标转换模型研究 被引量：20

12

作者 潘国荣 汪大超 周跃寅 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期61-67,共7页

空间大转角的坐标转换,可以采用由适用于小角度转换的布尔莎模型改进的七参数模型,也可以采用罗德里格矩阵转换法来实现。本研究针对两种方法的原理和适用条件,通过模拟实验和在地铁盾构工程实例中对两种坐标转换模型的解算过程和结果... 空间大转角的坐标转换,可以采用由适用于小角度转换的布尔莎模型改进的七参数模型,也可以采用罗德里格矩阵转换法来实现。本研究针对两种方法的原理和适用条件,通过模拟实验和在地铁盾构工程实例中对两种坐标转换模型的解算过程和结果进行分析和比较,得出以下结论:在大旋转角情况下,罗德里格矩阵转换模型作为非迭代模型算法简明,不受旋转角度的限制,易于快速实现,适用于常规精度要求的工程应用;改进的七参数迭代模型,算法严密,精度更高,实现大旋转角坐标转换的过程复杂,适用于高精度要求的研究应用。 展开更多

关键词 罗德里格矩阵 坐标转换 七参数模型 大旋转角 盾构自动引导系统

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三维影像分析控制点测量与坐标转换软件系统的设计与实现 被引量：3

13

作者 艾康伟 贵慧宏 +1 位作者 王博伟 彭磊华 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2011年第1期39-43,共5页

三维运动影像分析通常采用的算法是直接线性变换法(DLT),而控制点的空间三维坐标是应用直接线性变换法进行标定基本参数,它目前是通过三维标定框架的已知控制点的坐标所获得的。由于三维标定框架所覆盖的空间有限,对于较大运动范围运动... 三维运动影像分析通常采用的算法是直接线性变换法(DLT),而控制点的空间三维坐标是应用直接线性变换法进行标定基本参数,它目前是通过三维标定框架的已知控制点的坐标所获得的。由于三维标定框架所覆盖的空间有限,对于较大运动范围运动项目的三维运动影像分析会造成较大的误差。研究目的是在全站仪(Topcon GPT-3002 N)为硬件的基础上,以对象编程语言C#为开发工具开发了三维影像分析控制点测量与坐标转换软件系统。此系统为对运动空间任意布置的控制点,或标定框架上的控制点的三维坐标的精确测量提供了实用的工具,也为在运动技术诊断和分析中应用三维跟踪扫描影像分析方法奠定了基础。此外,还对控制点目标观测与坐标框架换算系统的需求、总体架构、数据库设计、算法设计、具体功能和应用实现等方面进行了较为详细的论述。 展开更多

关键词 控制点 标定 DLT算法 全站仪 罗德里格矩阵

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3维坐标转换参数直接计算的严密公式 被引量：82

14

作者 姚吉利 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2006年第5期7-10,共4页

首先对坐标转换的物理意义进行解释,又把传统3个旋转角参数用反对称矩阵的3个元素代替,推出用3个和4个公共点直接计算转换参数的严密公式,在此基础上推导出严密的线性化公式。由于不用进行三角函数计算,只用简单加减乘除,也不用迭代计算... 首先对坐标转换的物理意义进行解释,又把传统3个旋转角参数用反对称矩阵的3个元素代替,推出用3个和4个公共点直接计算转换参数的严密公式,在此基础上推导出严密的线性化公式。由于不用进行三角函数计算,只用简单加减乘除,也不用迭代计算,所以该模型计算速度快。 展开更多

关键词 3维坐标转换 转换参数 转换矩阵 反对称矩阵 罗德里格矩阵

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点云配准中异常同名点探测方法研究 被引量：1

15

作者 陈西江 花向红 +2 位作者 鲁铁定 魏成 张言锁 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第3期64-67,78,共5页

为解决异常同名点影响点云配准问题,基于罗德里格矩阵,对同名点所构成的向量矩阵进行分解,通过分解得到的块状矩阵,推导出异常同名点探测的数学模型,给出了异常点探测的条件和异常点探测的最小值。实例验证表明:该方法对异常同名点进行... 为解决异常同名点影响点云配准问题,基于罗德里格矩阵,对同名点所构成的向量矩阵进行分解,通过分解得到的块状矩阵,推导出异常同名点探测的数学模型,给出了异常点探测的条件和异常点探测的最小值。实例验证表明:该方法对异常同名点进行探测及剔除再计算配准参数可行,且有助于提高点云配准的精度。 展开更多

关键词 点云配准 异常同名点 罗德里格矩阵 探测 数学模型

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近景摄影测量技术在煤矿沉陷模型试验中的应用研究 被引量：5

16

作者 杨福芹 蒋瑞波 +2 位作者 戴华阳 闫伟涛 韩瑞芳 《中国煤炭》 2018年第11期141-145,共5页

相似模型试验经常被用于模拟煤矿地表沉陷规律研究,为了提高模型试验中的位移监测精度,以开滦集团钱家营矿12-1深部开采工作面为蓝本建立相似材料模型试验,将航空摄影测量中航带思想应用于相似材料模型试验,设计了模型试验条带式的监测... 相似模型试验经常被用于模拟煤矿地表沉陷规律研究,为了提高模型试验中的位移监测精度,以开滦集团钱家营矿12-1深部开采工作面为蓝本建立相似材料模型试验,将航空摄影测量中航带思想应用于相似材料模型试验,设计了模型试验条带式的监测流程。利用罗德里格矩阵的坐标转换参数解算的模式和步骤,将不同条带的模型测量数据转换到同一测量坐标系下。试验研究表明,针对模型试验中的位移监测,条带式摄影测量减小了测量误差,罗德里格矩阵提高了坐标转换精度。 展开更多

关键词 沉陷模型试验 近景摄影测量 罗德里格矩阵

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姿态卡尔曼滤波对FAST馈源舱BDS/SINS组合导航位姿精度的提高 被引量：1

17

作者 李明辉 姜鹏 +3 位作者 于东俊 宋本宁 骆亚波 孙京海 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期111-120,共10页

500 m球面射电望远镜(The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)馈源舱位置和姿态测量精度直接影响望远镜接收机的对准精度.为了提高馈源舱位姿精度,提出姿态卡尔曼滤波算法,采用北斗导航系统的多天线技术解算... 500 m球面射电望远镜(The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)馈源舱位置和姿态测量精度直接影响望远镜接收机的对准精度.为了提高馈源舱位姿精度,提出姿态卡尔曼滤波算法,采用北斗导航系统的多天线技术解算馈源舱姿态,将它与捷联惯导解算的馈源舱姿态对比,两者的差值作为姿态卡尔曼滤波的量测量.为了降低北斗导航系统解算姿态的复杂度,采用了罗德里格矩阵解算方法.以望远镜跟踪观测模式时,北斗导航系统和捷联惯导解算的实际导航结果作为测试数据,测试结果表明采用姿态卡尔曼滤波的组合导航结果精度优于传统卡尔曼滤波的组合导航结果,尤其在航向角和yf轴的位置精度上. 展开更多

关键词 FAST 方法:姿态卡尔曼滤波 BDS/SINS组合导航 罗德里格矩阵

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三维形貌柔性测量系统标定方法及验证 被引量：7

18

作者 侯茂盛 王强 +2 位作者 马国庆 刘流 李丽娟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期385-391,共7页

为了避免机器人模型误差对三维形貌柔性测量系统手眼标定的影响,对手眼关系的标定方法进行了研究。提出了一种融合特征点拟合的手眼标定方法。将三维形貌扫描仪安装在工业机器人末端搭建三维形貌柔性测量系统。标定时,首先利用激光跟踪... 为了避免机器人模型误差对三维形貌柔性测量系统手眼标定的影响,对手眼关系的标定方法进行了研究。提出了一种融合特征点拟合的手眼标定方法。将三维形貌扫描仪安装在工业机器人末端搭建三维形貌柔性测量系统。标定时,首先利用激光跟踪仪对工业机器人末端法兰盘坐标系进行测量,得到两者转换关系;然后,利用三维形貌扫描仪和激光跟踪仪对空间固定的特征点组进行测量,利用特征点约束和基于罗德里格矩阵的算法求解两者转换关系即可间接地求解出手眼关系。基于ATOS三维扫描仪、安川HP20D机器人和API公司生产的激光跟踪仪进行了手眼标定实验,并进行了精度验证。结果表明:标定后的三维形貌柔性测量系统,其重复性测量精度(3σ)不超过0.1mm,长度测量精度的均方根误差在0.2mm以内,点云拼接精度优于±0.7mm。该方法有效避免了传统手眼标定过程中会引入机器人模型误差的问题,在求解手眼关系解时采用了线性的解法,并且适用于三维形貌柔性测量系统。 展开更多

关键词 工业机器人 三维形貌柔性测量系统 手眼标定 罗德里格矩阵

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激光跟踪仪与机器人坐标系转换方法研究 被引量：21

19

作者 向民志 范百兴 +1 位作者 李祥云 隆昌宇 《航空制造技术》 2018年第1期98-101,共4页

为了快速准确求解激光跟踪仪与机器人坐标系转换参数,提出了一种基于工具标定与公共点转换相结合的坐标转换方法。首先,将靶球固定在机器人末端工具上,控制机器人示教6个不同位置,并同时用激光跟踪仪测量球心坐标;然后,采用基于距离约... 为了快速准确求解激光跟踪仪与机器人坐标系转换参数,提出了一种基于工具标定与公共点转换相结合的坐标转换方法。首先,将靶球固定在机器人末端工具上,控制机器人示教6个不同位置,并同时用激光跟踪仪测量球心坐标;然后,采用基于距离约束的方法计算靶球在机器人基坐标系中的位置;最后,采用基于罗德里格矩阵的最小二乘迭代法进行坐标转换。试验表明:该方法操作简单,能够避免拟合误差的影响,提高坐标转换精度。 展开更多

关键词 激光跟踪仪 机器人坐标系 罗德里格矩阵 坐标转换 定位误差

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大场景光学运动捕捉系统标定方法研究 被引量：2

20

作者 罗豪龙 李建胜 +2 位作者 邹丹平 杨子迪 李广云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期215-229,共15页

为解决大场景下光学运动捕捉系统精度检测困难的问题,提出利用全站仪标定大场景下光学运动捕捉系统定位精度的方法。首先在光学运动捕捉系统的四个分区域均匀选取若干公共点,其次利用同尺寸同心靶球解决全站仪和光学运动捕捉系统测量点... 为解决大场景下光学运动捕捉系统精度检测困难的问题,提出利用全站仪标定大场景下光学运动捕捉系统定位精度的方法。首先在光学运动捕捉系统的四个分区域均匀选取若干公共点,其次利用同尺寸同心靶球解决全站仪和光学运动捕捉系统测量点不一致的问题,之后通过全站仪和光学运动捕捉系统分别测量得到公共点的真实值和测量值,基于罗德里格矩阵的抗差最小二乘迭代方法计算全站仪坐标系到光学运动捕捉系统坐标系的位姿变换矩阵,最后坐标系统一并计算光学运动捕捉系统在分区域和整体区域下的定位精度。同时,基于该方法实现了度量运动捕捉系统和Vicon运动捕捉系统的外参标定。实验结果表明:光学运动捕捉系统在四个分区域的定位精度分别为2.385 mm、0.877 mm、1.787 mm、2.890 mm,整体区域下光学运动捕捉系统的定位精度为8.126 mm。说明大场景下光学运动捕捉系统的定位精度明显降低,验证了利用全站仪进行光学运动捕捉系统标定和运动捕捉系统外参标定的可行性和有效性。 展开更多

关键词 光学运动捕捉系统 全站仪 公共点 罗德里格矩阵 抗差最小二乘

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