發(fā)布時間：2020-06-28 20:36

【摘要】：近幾年來,隨著人們對計算機視覺與位姿測量算法的不斷關注,基于計算機視覺的測量技術在艦載直升機著艦、無人機起降以及飛行器狀態(tài)監(jiān)視等導航技術領域得到了廣泛的應用。隨著越來越多的位置姿態(tài)測量算法的提出與改善,對測量算法的性能進行分析,從而選取正確有效的算法就顯得尤為重要。優(yōu)秀的算法必須滿足可以正確執(zhí)行的功能與高效性能的需求。本論文主要的任務就是設計和實現(xiàn)一套位置姿態(tài)測試算法性能評估的系統(tǒng)框架,目的是使工作人員在不了解算法的具體實現(xiàn)細節(jié)的前提下,能夠快速有效的對算法的性能以及實用性進行分析,選出適合的測量算法。首先,主要闡述飛行器位姿測量算法評估軟件的研究背景和意義,并對于測量算法性能評估指標近年來的應用現(xiàn)狀進行了詳細的介紹。闡述了視覺測量原理與系統(tǒng)需求設計依據(jù)。根據(jù)精度、不確定度以及復雜度等多方面的理論基礎研究對算法性能評估的指標進行分析。其次,以MATLAB中提供的可視化GUI界面平臺為基礎,設計一套擁有人機交互界面的評估系統(tǒng)。通過模型加載、環(huán)境參數(shù)設置、分析報告設置、精度分析、不確定度分析和復雜度分析等模塊對系統(tǒng)進行詳細的模塊化設計,并且基于精度、不確定度和復雜度的理論依據(jù)以及需要實現(xiàn)的功能,對子模塊設計流程進行具體描述。再次,通過評估軟件對示例算法的要求,設計仿真模型和測量模型。介紹了單目視覺測量算法的設計原理,與基于OpenCV視覺庫中實現(xiàn)測量算法需要的函數(shù),為位姿測量算法示例程序的編程提供了清晰的思路。同時,以加載動態(tài)庫(DLL)的形式對編寫的示例算法程序進行封裝。對軟件調(diào)用測量算法進行接口規(guī)定設計,使軟件系統(tǒng)更加規(guī)范和合理。本論文最后編寫評估系統(tǒng)功能的實現(xiàn)函數(shù)。通過對輸入?yún)��?shù)和系統(tǒng)參數(shù)的設置,分別調(diào)用仿真模型和測量算法并從精度、不確定度和復雜度三個子模塊進行測試分析。根據(jù)示例程序對每個功能模塊進行的測試結果,對位置姿態(tài)測量算法的性能進行分析評估,以此來驗證評估軟件的功能。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V249
【圖文】：

人員對視覺位姿測量模型不斷的探討研究，越來越多和改善。同時，基于 UI 可視化界面設計技術的日益完理論基礎的探究，本系統(tǒng)以這幾點的發(fā)展為基礎進行量模型的視覺測量模型是指采用攝像機獲取合作目標上的信像。攝像機通過從合作目標獲取信標點的信息，根據(jù)要參數(shù)的旋轉矩陣和平移矢量，根據(jù)計算的參數(shù)信息相對位置關系。測量原理測量原理是通過人們對幾何光學成像的深入認識和探測量學科，人們通過利用光學系統(tǒng)成像的原理來實現(xiàn)

通過光學透鏡成像的原理，將空間坐標系三維坐標點變空間物體的多個特征點對應像平面的一個像點，但是同一。其示意圖參見圖 2-1，透射變換公式見式(2-1)，設X,Y,Z)，在像平面二維像坐標系oxy 上對應于像點 p 的坐采用攝像機透鏡的中心位置，f 為攝像機透鏡的焦距。 ZfYyZfXxuu測量系統(tǒng)的數(shù)學模型的視覺測量模型[34]作為一種合作目標位置姿態(tài)參數(shù)現(xiàn)過程是：通過攝像機對一個目標的信標點進行成像上的位置、攝像機相對于參考坐標系的位姿關系、攝坐標等信息，用一種視覺位姿測量解算算法計算出該和姿態(tài)。

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本文編號：2733427