一种基于模型的单相机姿态估计方法

利用单幅影像测量目标在空间的位置和姿态参数(Pose)在目标定位、场景监测与更新、目标识别、自动导航等领域有着广泛的应用。目前有很多方法用于解决该问题,这些方法按照目标模型点与对应成像点的对应关系是否已知而分为两大类:一类是对应性已知条件下求解Pose;另一类是对应性未知条件下同时求解Pose与对应性问题。该文提出了一种新的采用单幅影像求解目标位置与姿态参数的方法。与已有的方法不同,该方法完全回避了与Pose问题并存的对应性问题。它利用目标模型投影与真实影像中目标区域的重合程度建立一个包含Pose参数的能量函数,将Pose求解转换为能量最优化问题,并采用了Hooke-Jeeves算法求解这个最优问题。多组仿真数据的仿真实验结果表明,该方法是正确和有效的。