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基于多直线对应和加权最小二乘的位姿估计 总被引:1,自引:0,他引:1
为了求解复杂环境下目标的位姿,提出了基于多直线对应的加权最小二乘位姿估计算法。首先对模型直线进行等间隔采样,并沿采样点投影法线方向搜索图像点对应;然后利用图像点对应局部和全局特性对样本点进行加权;最后通过优化法向距离实现目标位姿的优化求解。为了解决模型-图像对应错误引起的优化失败问题,算法在模型-图像点匹配阶段为每个采样点保留多个图像点对应,通过随机Hough变换(RHT)算法将图像点对应约束在直线上,并为每条模型直线保留多图像直线对应。在对样本点进行加权时,综合考虑了样本点自身的属性和样本点同周围点的关系,有效提高了算法对纹理,背景,噪声等的鲁棒性。实验结果表明:提出的方法能够实现复杂环境下目标位姿的优化求解,其在x方向、y方向和z方向的角度估计误差分别优于0.4,0.3和0.1°;在垂直光轴方向和沿光轴方向的相对位置误差则分别优于0.03%和0.1%。相比单假设方法,提出的方法能够更有效地克服复杂背景干扰,实现特殊视图目标位姿的稳定估计。 相似文献
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针对传统有限元法求解声学问题由于刚度矩阵过硬导致较大的色散误差,以及在较高波数和网格扭曲时计算精度过低甚至错误的问题,采用移动最小二乘权函数对传统有限元法的声压梯度进行加权重构,推导了梯度移动最小二乘加权(Gradient weighted by moving least-squares,GW-MLS)的二维声学计算公式。对声压梯度的加权重构使得GW-MLS模型的刚度相对于FEM模型得以软化,刚度更接近真实模型刚度。采用与有限元法相同的方式构造质量矩阵和边界积分矢量,保证质量矩阵和边界条件的正确施加和积分精度。通过二维管道声腔模型和二维车内声腔模型算例对所提出的算法进行验证,数值分析结果表明,GW-MLS有效地减少了色散误差的影响,提高了计算精度,尤其是对较高波数和网格扭曲时表现出良好的适应性。 相似文献
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针对光纤管内径的精确测量和快速分类问题,将光纤管孔径与标准检测棒之间摩擦力呈线性变化的原理应用到光纤管分类处理中。开展了对已采集的各类标准光纤管孔径与标准检测棒之间的实际摩擦力数据的分析,并通过加权最小二乘法进行了数据拟合,获取了各类光纤管孔径下的标准摩擦力模型,通过计算标准摩擦力模型的特征数据得出了相应的摩擦力模型数据库,建立了各类光纤管孔径与摩擦力模型数据库的关系,提出了通过将实际采集的光纤管摩擦力特征数据与标准摩擦力模型数据库进行对比以实现光纤管分类的方法;在DSP上对该分类方法进行了评价,并进行了各类光纤管分类实验。实验结果表明,该光纤管分类方法可行,其准确性高达99%,并且能够实现每分钟检测18根光纤管,提高了检测准确率和速度。 相似文献
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林文涛贾玉博张紫文胡忞易朋兴 《仪表技术与传感器》2023,(1):44-47
相较于传统的可变分数延时滤波器无法满足延时的实时变化,Farrow结构延时滤波器因其独特的结构可以灵活地调整时延且不需重新设计滤波器系数。以加权最小二乘法作为分数延时滤波器系数配置的基本方法,通过建立离散加权平方误差函数对滤波器系数的配置进行理论推导。并设计一种最小化幅度响应最大绝对误差的迭代判断条件来确定权重函数,用以更新滤波器系数来实现滤波器性能的优化。 相似文献
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针对相机内参数已标定和未标定情况下的相机位姿求解,提出了基于共面直线迭代加权最小二乘的相机位姿估计算法。推导了关于相机焦距和位姿参数的线性方程,通过4条以上共面直线实现了相机位姿参数的线性解算;对参数线性解进行迭代加权最小二乘优化,得到更高精度的参数估计值和直线权值;最后,利用直线权值和欧式变换的保距性实现相机焦距的解算,得到了相机焦距和位姿参数的估计值。仿真实验表明:提出的算法在相机已标定,直线数为20,像点噪声方差为5pixel的情况下,角度误差小于0.2°,相对平移向量误差小于0.5%,耗时大约为1ms。真实数据实验表明,提出的算法可以获得与棋盘标定结果相近的精度。与现有算法相比,提出的算法抗噪性更好,精度更高,能够实现基于单幅图像的未标定相机的位姿估计。 相似文献
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由于利用经典最小二乘原则对激光跟踪仪进行坐标转换时,系数矩阵中携带的随机测量误差会影响转站精度,故对激光跟踪仪的转站算法进行了研究。提出了基于线性EIV模型(Errors-in-Variables)和加权整体最小二乘法(WTLS)并利用间接平差形式迭代求解转站参数的方法;利用Matlab进行仿真分析并用API公司生产的激光跟踪仪进行实验。仿真结果显示WTLS法的单位权中误差的平均值和标准差分别为经典加权最小二乘法(WLS)的4/5和1/5;实验结果显示WTLS和WLS两种方法的单位权中误差分别为2.003 5mm和2.225 3mm;这些数据证明采用WTLS法的转站结果比WLS的精度更高且更稳定。该方法可为组建激光跟踪仪测量网络,优化网络布局奠定基础。 相似文献
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针对自动化装配中常见的圆形物体定位检测过程中原始图像成像质量不高、感兴趣区域边缘模糊和位姿求取精度低的问题,采用形态学处理提高图像质量,引入同态增晰算法增强边缘特征,用最小二乘法Huber圆拟合算法,用梯度下降方法求出圆心,完成高精度定位.通过现场实际验证测试和数据分析,该算法运行速度快,定位精度高,且运行稳定. 相似文献
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评定直线度误差的最小二乘法与最小包容区域法精度之比较 总被引:4,自引:0,他引:4
介绍了直线度误差评定的最小二乘法和最小包容区域法的算法模型与实现方法。在三坐标测量机上对八种不同被测直线进行了采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法和最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法进行了给定平面内直线度误差的评定。结果表明:最小二乘法的评定结果与最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法的评定结果完全一致,即直线度误差的最小二乘法评定结果符合最小条件。 相似文献
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The trend towards product miniaturisation and multi-functionality constitutes a driving force for the application of complex surfaces in many fields such as advanced optics. The precision measurement of these surfaces should be carried out at multiple scales, of which process commonly involves several datasets obtained from different sensors. This paper presents a weighted least square based multi-sensor data fusion method for such measurement. The method starts from unifying the coordinate frames of the measured datasets using an intrinsic feature based surface registration method. B-spline surface is used to fit linear surface model to each identified overlapping area of the registered datasets, respectively. By forming a common basis function, the fitted surface models and the corresponding residuals are then combined to construct a weighted least square based data fusion system which is used to generate a fused surface model. An analysis of the uncertainty propagation in data fusion process is also given. Both computer simulation and actual measurement on various freeform surfaces are conducted to verify the validity of proposed method. The results indicate that the proposed method is capable of fusing multi-sensor measured datasets with notable reduction of the measurement uncertainty. 相似文献
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针对婴幼儿头部畸形缺乏快速测量诊断方法,精确测量依赖于3D扫描仪,成本高昂、缺乏统一指标等问题,设计了一种新型婴幼儿头型测量诊断机构.首先给出了该设备的检测原理及数据采集方法;其次详细介绍了基于最小二乘法的椭圆拟合快速检测方法,该方法可以直观地获得婴儿头部的各项参数,快速有效地获得被检测婴幼儿头型信息.最后通过示例证明,该方法能够快速检测出婴幼儿头型轮廓,为婴幼儿的临床检查提供了方便有效的途径. 相似文献
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用最小二乘法拟合径向剃齿刀齿面 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种用最小二乘法拟合刀具齿面上离散点的齿面拟合方法,给出了齿面的简单表达式。该拟合曲面可用于虚拟径向剃齿过程,从而生成被剃齿轮齿面,通过与渐开线齿面比较,可检验刀具设计的正确性。 相似文献
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旋转风速仪测量误差会导致风电场发电机组发电量损失、电能质量下降。通过测量实验对比三杯式风速仪和超声波风速仪,得出误差产生的主要因素是3.5 m/s以上三杯式风速仪的"过高效应"。该文提出一种风速测量校正方法,基于最小二乘法对三杯式风速仪的测风误差进行校正,能有效减小风电场测风系统测量误差。 相似文献
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为了解决传统网络化制造系统安全检测技术检测精度低的难题,提出基于粒子群优化最小二乘支持向量机(PSO.LSSVM)的网络化制造系统安全检测方法.首先,确定网络化制造系统安全检测特征,并对特征进行预处理.然后,建立基于粒子群优化最小二乘支持向量机的网络化制造系统安全检测模型.最后,通过实例证明该方法的有效性及优越性.分别采用人工神经网络、支持向量机与PSO-LSSVM方法进行对比分析,实验结果表明,PSO-LSSVM对网络化制造系统的安全检测性能优于神经网络与支持向量机的安全检测性能. 相似文献