高精度视觉位姿测量技术

2018-11-16

传感器世界 2018年6期

基于视觉的目标位姿（位置和姿态）测量是光电精密测量技术领域重点研究的前沿方向，在空间操作、工业制造、机器人导航等领域扮演着举足轻重的角色。尤其在空间领域中，目标位姿的准确测量是直接关系到空间任务成功与否的一项重要工作。当前针对合作目标的位姿测量技术已经比较成熟，广泛应用于工业、医疗以及航天领域中。然而，由于大多数目标缺乏合作目标的先验信息，使得对这些没有合作信息的目标进行位姿测量极具挑战。

在国家自然基金和中国科学院青年创新促进会的支持下，针对任意不具有合作信息的目标，中科院光电技术研究所赵汝进博士研究小组，提出了一种基于旋转参数的高精度位姿测量方法，Measurement对此进行了报道（https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.02.013）。该方法首先利用Cayley-Gibbs-Rodriguez（CGR）对旋转矩阵进行参数化，然后将位姿测量问题转化为旋转参数的最优化问题，最后利用自动求解Grbner基方法对旋转参数这一最优化问题进行求解，实现了针对任意数量特征点在不同排布下的位姿测量。

相比传统位姿测量方法，该方法通用性更强且精度得到近一步提高，有望应用在未来的空间任意目标测量任务中，也可推广应用在工业制造，医疗辅助、机器人导航等领域。