| 基于多直线对应和加权最小二乘的位姿估计 |
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| 引用本文： | 张跃强,苏昂,刘海波,尚洋,于起峰. 基于多直线对应和加权最小二乘的位姿估计[J]. 光学精密工程, 2015, 23(6) |
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| 作者姓名： | 张跃强 苏昂 刘海波 尚洋 于起峰 |
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| 作者单位： | 国防科技大学航天科学与工程学院,图像测量与视觉导航湖南省重点实验室,湖南长沙410073 |
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| 基金项目： | 国家973重点基础研究发展计划资助项目，国家自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 机器视觉 位姿估计 三维跟踪 多假设 迭代加权最小二乘 |
Pose estimation based on multiple line hypothesis and iteratively reweighted least squares |
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| ZHANG Yue-qiang,SU Ang,LIU Hai-bo,SHANG Yang,YU Qi-feng. Pose estimation based on multiple line hypothesis and iteratively reweighted least squares[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(6) |
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| Authors: | ZHANG Yue-qiang SU Ang LIU Hai-bo SHANG Yang YU Qi-feng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | machine vision pose estimation 3D tracking multiple hypothesis Iteratively Reweighted Least Square(IRLS) |
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