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题名基于最佳偏振角的线性位姿测量方法研究
被引量：3
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作者
王志武
张子淼
许凯
张福民
刘斌
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机构
天津职业技术师范大学机械工程学院
天津大学天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
天津理工大学电气电子工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期329-338,共10页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金(51605332,51905378)
天津市自然科学基金青年项目(19JCQNJC04200,20JCQNJC00360)
天津市技术创新引导专项基金企业科技特派员项目(20YDTPJC00450)。
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文摘
在基于视觉图像的位姿测量中,非线性位姿测量算法的全局收敛存在不确定性,测量结果取决于初值的选取,不能保证位姿测量的鲁棒性。线性位姿测量算法对图像处理的要求比较高,如果定位特征点图像坐标提取不够精确,会导致位姿测量精度降低。在自然光条件下,相机采集定位特征点图像,图像中高亮度区域的存在对定位特征点提取精度产生影响,进而使有效定位特征点数量减少,影响位姿测量精度。针对上述问题,文中提出了一种基于最佳偏振角的线性位姿测量方法:在相机镜头前加装线偏振片,根据Stokes矢量建立偏振片最佳偏振角度求解模型,在使用最佳偏振角度的前提下采集定位特征点图像,提取图像坐标;建立线性位姿求解模型,计算被测物体位姿。实验结果表明,该方法能够有效减少图像中的高亮度区域,改善成像质量,提高线性位姿测量精度,在-60°~+60°的测量范围内,角度测量误差小于±0.16°,在0~20 mm的测量范围内,位移测量误差小于±0.05 mm。
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关键词
位姿测量
最佳偏振角
线性算法
Stokes矢量
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Keywords
pose measurement
optimal polarization angle
linear algorithm
Stokes vector
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH741
[机械工程—光学工程]
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