野外大視場雙目視覺坐標定位系統(tǒng)快速標定方法研究.pdf

1、為實現(xiàn)野外遠距離、大視場雙目視覺坐標定位系統(tǒng)的快速標定,提出了一種只對相機水平偏角進行現(xiàn)場校準的標定方法。合理考慮視覺傳感器的調(diào)平裝置,并結(jié)合現(xiàn)場使用過程中相機焦距固定的特點,簡化測量模型,減少待標定參數(shù),該方法只需測得監(jiān)測區(qū)域中心和相機在大地坐標系中的經(jīng)緯度坐標及監(jiān)測區(qū)域中心的圖像坐標即可完成系統(tǒng)標定。不需要高精度靶標,克服了靶標移動及擺放對標定過程的影響。由焦距值誤差引起的偏心距理論誤差不超過0.5m,相對誤差小于0.04％,在實際

2、使用中,對2~3km外400m~800m的區(qū)域進行監(jiān)測時,偏心距測量誤差小于2m,相對誤差不超過0.25%。本文給出的攝像機標定方法在保證測量精度的同時,具有易實現(xiàn)、用時少等優(yōu)點,適用于野外大視場環(huán)境下坐標快速定位。
　　本文主要研究內(nèi)容包括:
　　1.對課題的研究背景及系統(tǒng)工程應用的需要進行介紹,對該課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行描述。
　　2.對雙目視覺測量原理及其特點進行介紹,依據(jù)雙目視覺原理進行系統(tǒng)構(gòu)建,雙目視覺測量

3、系統(tǒng)具有無接觸,較高精度的特點,符合本文提到的應用背景下的坐標定位測量。
　　3.根據(jù)野外大視場雙目視覺坐標定位系統(tǒng)的使用環(huán)境及要求確定測量模型,并在模型基礎上對系統(tǒng)標定方法進行合理化改進。本文選用基于矩陣變換的小孔攝像機測量模型,提出了一種只對相機水平偏角進行標定的快速標定方法,并利用GPS測量經(jīng)緯度的方法,獲取標定所需的平移矢量。
　　4.對改進后的標定方法進行誤差分析,并通過仿真及實驗的方式對其精度水平進行評價,同時對