宇航学报
宇航學報
우항학보
Journal of Astronautics
2015年
10期
1178-1186
,共9页
郝刚涛%杜小平%赵继广%宋建军
郝剛濤%杜小平%趙繼廣%宋建軍
학강도%두소평%조계엄%송건군
非合作目标%相对位姿%单目相机%无扫描三维激光雷达%图像融合
非閤作目標%相對位姿%單目相機%無掃描三維激光雷達%圖像融閤
비합작목표%상대위자%단목상궤%무소묘삼유격광뢰체%도상융합
Noncooperative target%Relative pose%Monocular vision%Scannerless 3D LIDAR%Image fusion
针对传统的利用单一视觉传感器难以实现复杂非合作空间操控导航的问题,提出一种基于单目相机与无扫描三维激光雷达融合的非合作目标相对位姿估计方法.首先,设计了基于成像几何关系的单目纹理-非扫描距离图像的快速配准与融合方法;之后,在构建目标同步定位与建图(SLAM)贝叶斯滤波模型基础上,提出一种扩展卡尔曼滤波-无损卡尔曼滤波-粒子滤波联合的滤波估计算法,可实现尺度模糊下相对位姿的快速鲁棒估计;其次,针对估计中的尺度模糊问题,提出基于融合图像的全局尺度系数确定方法,将尺度系数估计问题转化为简单线性滤波问题.基于OpenGL生成的2D/3D图像实验表明:所提出的方法具有较优的精度和鲁棒性;相对位置估计误差与尺度估计误差相关,二者近似成线性正比关系.
針對傳統的利用單一視覺傳感器難以實現複雜非閤作空間操控導航的問題,提齣一種基于單目相機與無掃描三維激光雷達融閤的非閤作目標相對位姿估計方法.首先,設計瞭基于成像幾何關繫的單目紋理-非掃描距離圖像的快速配準與融閤方法;之後,在構建目標同步定位與建圖(SLAM)貝葉斯濾波模型基礎上,提齣一種擴展卡爾曼濾波-無損卡爾曼濾波-粒子濾波聯閤的濾波估計算法,可實現呎度模糊下相對位姿的快速魯棒估計;其次,針對估計中的呎度模糊問題,提齣基于融閤圖像的全跼呎度繫數確定方法,將呎度繫數估計問題轉化為簡單線性濾波問題.基于OpenGL生成的2D/3D圖像實驗錶明:所提齣的方法具有較優的精度和魯棒性;相對位置估計誤差與呎度估計誤差相關,二者近似成線性正比關繫.
침대전통적이용단일시각전감기난이실현복잡비합작공간조공도항적문제,제출일충기우단목상궤여무소묘삼유격광뢰체융합적비합작목표상대위자고계방법.수선,설계료기우성상궤하관계적단목문리-비소묘거리도상적쾌속배준여융합방법;지후,재구건목표동보정위여건도(SLAM)패협사려파모형기출상,제출일충확전잡이만려파-무손잡이만려파-입자려파연합적려파고계산법,가실현척도모호하상대위자적쾌속로봉고계;기차,침대고계중적척도모호문제,제출기우융합도상적전국척도계수학정방법,장척도계수고계문제전화위간단선성려파문제.기우OpenGL생성적2D/3D도상실험표명:소제출적방법구유교우적정도화로봉성;상대위치고계오차여척도고계오차상관,이자근사성선성정비관계.
