基于視覺的大空間范圍運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界各國(guó)對(duì)大尺寸設(shè)備裝配精度、裝配效率要求的提高,研究如何測(cè)量任意形狀超大尺寸物體的細(xì)節(jié)形貌,以滿足裝配精度的需求,已然成為業(yè)界亟待解決的問題。而攝影測(cè)量技術(shù),成像跟蹤技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展;以及激光經(jīng)緯儀,全站儀,激光跟蹤儀等高精度大空間測(cè)量設(shè)備的出現(xiàn),使得解決上述問題成為了可能:基于攝影測(cè)量技術(shù),沿特定軌跡運(yùn)動(dòng)的終端設(shè)備可在非接觸的情況下,測(cè)量物體細(xì)微形貌;基于成像跟蹤技術(shù),在外置光學(xué)鏡頭的引導(dǎo)下,高精度大空間測(cè)量設(shè)備可以自動(dòng)

2、跟蹤終端設(shè)備,進(jìn)而實(shí)時(shí)測(cè)得終端在全局坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài);二者結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸目標(biāo)細(xì)節(jié)的精確測(cè)量。
　　經(jīng)緯儀以其高精度,非接觸測(cè)量的特點(diǎn),在大尺寸目標(biāo)測(cè)量領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。但它自動(dòng)化程度低,視場(chǎng)范圍小,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤測(cè)量。據(jù)此,我們?cè)诮?jīng)緯儀外部搭建了一套光電伺服跟蹤引導(dǎo)系統(tǒng),該系統(tǒng)由高精度云臺(tái)、攝像機(jī)配合多線程控制程序組成,算法的核心是:基于投影透視模型、光束平差法、最優(yōu)化算法的定向、引導(dǎo)理論;基于多線程技

3、術(shù)和卡爾曼濾波算法的目標(biāo)跟蹤理論。實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高效率測(cè)量。論文的主要研究?jī)?nèi)容和工作如下:
　　1.從理論上分析了經(jīng)緯儀定向原理,著重介紹了光束平差法,并編程實(shí)現(xiàn)了基于高斯-牛頓算法的定向程序。
　　2.介紹了基于D-H模型及光束平差法的引導(dǎo)矩陣構(gòu)建方法。
　　3.編寫了跟蹤程序的基本框架:采用基于識(shí)別的成像跟蹤技術(shù),將特定的灰度分布及閾值作為幀間匹配的特征,將質(zhì)心位置和目標(biāo)尺寸作為幀間匹配