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《空間機(jī)器人雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)精度分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第23卷第1期2叭7年2月載人航天MannedSpacenightV01．23No．1Feb．2017空問(wèn)機(jī)器人雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)精度分析邸男．田睿(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所圖像處理技術(shù)研究部，長(zhǎng)春130033)摘要：鑒于現(xiàn)有的精度分析方法多為針對(duì)相機(jī)參數(shù)對(duì)精度影響的定性分析而缺少針對(duì)特定系統(tǒng)的量化分析模型．建立了雙目測(cè)量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型．推導(dǎo)出相機(jī)參數(shù)、擺放角度、擺放基線、加工裝調(diào)精度與系統(tǒng)精度之間的解析關(guān)系。利用該解析關(guān)系可以根據(jù)系統(tǒng)的精度要求，確定相機(jī)的參數(shù)、光學(xué)系統(tǒng)的安裝精度、加工精度等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了可量化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)給出了完
2、整的示例計(jì)算。關(guān)鍵詞：雙目視覺(jué)測(cè)量；精度分析；誤差分析：量化分析中圖分類(lèi)號(hào)：TP391．41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-5825(2017)01旬076旬6PrecisionAnalysisofBinocularVisionMeasurementSysteminSpaceRobotsDINan．TIANRui(DepartmentofImageProcessing，ChangchunInstituteof0ptics，F(xiàn)ineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun13003
3、3，China)Abstract：Thecurrentprecisionanalysismethodsaremainlyfocusingonthequalitativeanalysisoftheef億ctsofthecameraparametersontheprecisioninstead“thequantitativeanalysisofthespecif-icsystem．Inthisp印er，amodelforthebinocularvisionmeasurementsystemwasestablishedandanalyticalrelat
4、ionshipamongthecameraparameters，thefixan91e，thebaseline，themachiningprecisionandthesystemprecisionwasderived．Onthisbasis，thecameraparameters，theinstalla—tionprecisionandthemachiningprecisionoftheopticalsystemcouldbedete瑚inedaccordingtotheprecisionrequirementsofthesystem．Thusth
5、equantmablesystemdesigncouldberealizedandacompletecalculationexamplewasgiven．Keywords：binoculanrisionmeasurementsystem；precisionanalysis；erroranalysis；quantitativeanalysis1引言空間機(jī)器人的準(zhǔn)確識(shí)別和定位需要航天員的控制，為使航天員對(duì)外界環(huán)境具有身臨其境的感覺(jué)．目前多采用雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，將機(jī)器人所觀察到的場(chǎng)景真實(shí)地反映到航天員的視野中[1]。因此，雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的精度直接關(guān)系空
6、間機(jī)器人的工作成效【2_3j。目前，許多學(xué)者對(duì)雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)精度進(jìn)行了深入的研究，但大部分研究都是從理論方面討論幾何參數(shù)對(duì)已建立的雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響，如文獻(xiàn)[4]分析了數(shù)字量化效應(yīng)對(duì)精度的影響；文獻(xiàn)[5-7]討論了光軸與基線的夾角、基線長(zhǎng)度、焦距等對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響．但是沒(méi)有聯(lián)系實(shí)際論述物距對(duì)系統(tǒng)精度的影響：文獻(xiàn)『8]分析了攝像機(jī)標(biāo)定精度、鏡頭參數(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響。目前已知雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)精度與空間點(diǎn)在圖像平面的成像誤差密切相關(guān)，該誤差由相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)誤差產(chǎn)生，但目前大部分研究對(duì)相機(jī)內(nèi)部誤差討論較少，因此常將空問(wèn)點(diǎn)
7、成像誤差近似取1像元或o．5像元。本文試圖建立相機(jī)內(nèi)部誤差與空間點(diǎn)成像誤差間的解析關(guān)系，確定成像誤差。將該誤差帶入到精度計(jì)算模型中，從而得到相機(jī)內(nèi)部誤差與系統(tǒng)精度之間的解析關(guān)系，即建立了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與精度之間的聯(lián)系，保證系統(tǒng)滿(mǎn)足收稿日期：2015旬8．10：修回日期：2016旬8—16第一作者：邸男，女，博士，副研究員，研究方向?yàn)橐曈X(jué)測(cè)量。E—mail：din@ciomp．”．cn2·L‰爨淼魄影響成像點(diǎn)坐通過(guò)相機(jī)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)剛到，影“‘q飆陋風(fēng)土標(biāo)的鬟黧募光軸與成f象系統(tǒng)的成f象面不垂直，黼2黧嬲茇徽蒜恙嬰譬篇錛纛囂裂菽為餞．如圖1所示。根據(jù)正弦定理
8、得虱L1)“o二7：△1一叢璺翌堂皇旦生_(1)面一sin(190。一a一9)△。：黑等等@’了基裟黧鬻需茄要了理想成像面
