【摘要】：近幾年來,隨著人們對計算機視覺與位姿測量算法的不斷關(guān)注,基于計算機視覺的測量技術(shù)在艦載直升機著艦、無人機起降以及飛行器狀態(tài)監(jiān)視等導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著越來越多的位置姿態(tài)測量算法的提出與改善,對測量算法的性能進行分析,從而選取正確有效的算法就顯得尤為重要。優(yōu)秀的算法必須滿足可以正確執(zhí)行的功能與高效性能的需求。本論文主要的任務(wù)就是設(shè)計和實現(xiàn)一套位置姿態(tài)測試算法性能評估的系統(tǒng)框架,目的是使工作人員在不了解算法的具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)的前提下,能夠快速有效的對算法的性能以及實用性進行分析,選出適合的測量算法。首先,主要闡述飛行器位姿測量算法評估軟件的研究背景和意義,并對于測量算法性能評估指標(biāo)近年來的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了詳細(xì)的介紹。闡述了視覺測量原理與系統(tǒng)需求設(shè)計依據(jù)。根據(jù)精度、不確定度以及復(fù)雜度等多方面的理論基礎(chǔ)研究對算法性能評估的指標(biāo)進行分析。其次,以MATLAB中提供的可視化GUI界面平臺為基礎(chǔ),設(shè)計一套擁有人機交互界面的評估系統(tǒng)。通過模型加載、環(huán)境參數(shù)設(shè)置、分析報告設(shè)置、精度分析、不確定度分析和復(fù)雜度分析等模塊對系統(tǒng)進行詳細(xì)的模塊化設(shè)計,并且基于精度、不確定度和復(fù)雜度的理論依據(jù)以及需要實現(xiàn)的功能,對子模塊設(shè)計流程進行具體描述。再次,通過評估軟件對示例算法的要求,設(shè)計仿真模型和測量模型。介紹了單目視覺測量算法的設(shè)計原理,與基于OpenCV視覺庫中實現(xiàn)測量算法需要的函數(shù),為位姿測量算法示例程序的編程提供了清晰的思路。同時,以加載動態(tài)庫(DLL)的形式對編寫的示例算法程序進行封裝。對軟件調(diào)用測量算法進行接口規(guī)定設(shè)計,使軟件系統(tǒng)更加規(guī)范和合理。本論文最后編寫評估系統(tǒng)功能的實現(xiàn)函數(shù)。通過對輸入?yún)?shù)和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置,分別調(diào)用仿真模型和測量算法并從精度、不確定度和復(fù)雜度三個子模塊進行測試分析。根據(jù)示例程序?qū)γ總�功能模塊進行的測試結(jié)果,對位置姿態(tài)測量算法的性能進行分析評估,以此來驗證評估軟件的功能。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V249
【圖文】：

人員對視覺位姿測量模型不斷的探討研究，越來越多和改善。同時，基于 UI 可視化界面設(shè)計技術(shù)的日益完理論基礎(chǔ)的探究，本系統(tǒng)以這幾點的發(fā)展為基礎(chǔ)進行量模型的視覺測量模型是指采用攝像機獲取合作目標(biāo)上的信像。攝像機通過從合作目標(biāo)獲取信標(biāo)點的信息，根據(jù)要參數(shù)的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矢量，根據(jù)計算的參數(shù)信息相對位置關(guān)系。測量原理測量原理是通過人們對幾何光學(xué)成像的深入認(rèn)識和探測量學(xué)科，人們通過利用光學(xué)系統(tǒng)成像的原理來實現(xiàn)

通過光學(xué)透鏡成像的原理，將空間坐標(biāo)系三維坐標(biāo)點變空間物體的多個特征點對應(yīng)像平面的一個像點，但是同一。其示意圖參見圖 2-1，透射變換公式見式(2-1)，設(shè)X,Y,Z)，在像平面二維像坐標(biāo)系oxy 上對應(yīng)于像點 p 的坐采用攝像機透鏡的中心位置，f 為攝像機透鏡的焦距。 ZfYyZfXxuu測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的視覺測量模型[34]作為一種合作目標(biāo)位置姿態(tài)參數(shù)現(xiàn)過程是：通過攝像機對一個目標(biāo)的信標(biāo)點進行成像上的位置、攝像機相對于參考坐標(biāo)系的位姿關(guān)系、攝坐標(biāo)等信息，用一種視覺位姿測量解算算法計算出該和姿態(tài)。

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本文編號：2733427