[發明專利]一種立體視覺相對測量系統誤差分析方法有效
| 申請號： | 201610624246.5 | 申請日： | 2016-08-02 |
| 公開（公告）號： | CN106323337B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發明（設計）人： | 劉宗明;張宇;曹姝清;盧山;王兆龍;陳赟 | 申請（專利權）人： | 上海航天控制技術研究所 |
| 主分類號： | G01C25/00 | 分類號： | G01C25/00 |
| 代理公司： | 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249 | 代理人： | 朱成之;苗繪 |
| 地址： | 200233 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 相對測量系統 立體視覺 標定 分析 焦距標定 三維目標 誤差分析 旋轉矩陣 點測量 圖像特征提取 平移向量 視覺相機 綜合誤差 向量 | ||
1.一種立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，包含如下步驟：
S1，建立立體視覺相對測量系統的空間三維目標點測量模型；
S2，對立體視覺相對測量系統的圖像特征提取精度進行分析；
S3，對立體視覺相對測量系統的焦距標定精度進行分析；
S4，對立體視覺相對測量系統的旋轉矩陣標定精度進行分析；
S5，對立體視覺相對測量系統的平移向量標定精度進行分析；
S6，對立體視覺相對測量系統的空間三維目標點測量綜合誤差分析；所述的立體視覺相對測量系統為水平對稱設置的第一立體視覺相機和第二立體視覺相機；
所述的步驟S2中圖像特征提取精度對三維目標點的測量誤差為：
其中d為實際距離，f為相機焦距，Δx為圖像點坐標變化微小量。
2.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述的步驟S1中，設第一立體視覺相機o-xyz位于世界坐標系的原點處且無旋轉，圖像坐標系為Ol-XlYl，有效焦距為f1，所述的第二立體視覺相機坐標系為or-xryrzr，圖像坐標系為Or-XrYr，有效焦距為fr，由相機透視變換模型有：
o-xyz坐標系和or-xryrzr坐標系之間的相互位置關系可以通過空間轉換矩陣Mlr表示為：
Mlr＝[R T]
式中，分別為o-xyz坐標系與or-xryrzr坐標系之間的旋轉矩陣及其原點之間的平移變換矢量，可知，對于o-xyz坐標系中的空間點，兩相機像面點之間的對應關系為：
ρr表示為一無量綱的比例因子；
則有，步驟S1中空間三維目標點坐標為：
對立體視覺相對測量系統進行簡化，假設fl＝fr＝f，同時第一立體視覺相機和第二立體視覺相機水平對稱放置，即：
得到如下化簡方程：
3.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述步驟S2中的空間點在一對立體視覺相機投影的圖像點差值決定前向誤差。
4.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述步驟S3中焦距標準精度對三維目標點的測量誤差為：
其中Δf為焦距變化微小量。
5.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述的步驟S4具體為：根據歐拉角和旋轉矩陣之間的關系，描述旋轉矩陣，分析旋轉角的標定精度對三維目標點的測量誤差，所述的旋轉角的標定精度對三維目標點的測量誤差為：
其中Δr為姿態角變化微小量，gmax中間函數求導最大值。
6.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述的步驟S5中平移向量標定精度對三維目標點的測量誤差為：
其中Δtx為水平方向平移向量變化微小量。
7.如權利要求1所述的立體視覺相對測量系統誤差分析方法，其特征在于，所述的步驟S6具體為：建立綜合誤差傳遞模型，分析立體視覺相對測量系統誤差的綜合誤差，所述的綜合誤差為：
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