資源描述:
《應用線陣犆犆犇的空間目標外姿態(tài)測量系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第16卷第1期光學精密工程Vol.16No.12008年1月OpticsandPrecisionEngineeringJan.2008文章編號1004924X(2008)01016105應用線陣犆犆犇的空間目標外姿態(tài)測量系統(tǒng)艾莉莉,袁峰,丁振良(哈爾濱工業(yè)大學自動化測試與控制系,黑龍江哈爾濱150001)摘要:設(shè)計了9路線陣CCD相機組合的空間目標外姿態(tài)測量系統(tǒng),該系統(tǒng)解決了面陣圖像傳感器用于姿態(tài)測量時存在的速度和精度的矛盾,能夠?qū)崟r重構(gòu)放置于被測物體上的點合作目標在世界坐標系下的三維坐標,并經(jīng)空間解算,確定被測物體的姿態(tài)角。該系統(tǒng)著眼于合作目標和相機光學系
2、統(tǒng)的相對位置,解決了多相機與多點合作目標一一對應時的目標干擾問題;設(shè)計了新的光學系統(tǒng)構(gòu)架,提高了精度,節(jié)省了空間;實現(xiàn)了多相機測量系統(tǒng)的局部標定和全局標定。圖像采樣率為1316幀/s時,姿態(tài)測量精度為1′。測試結(jié)果表明,該姿態(tài)測量系統(tǒng)可以實現(xiàn)對被測對象高精度的實時測量,且具有合作目標簡單,價格低廉等優(yōu)點。關(guān)鍵詞:線陣CCD;姿態(tài)測量;合作目標;多相機測量系統(tǒng)中圖分類號:V248.3;V448.222文獻標識碼:A犃狀犲狓狋犲狉犻狅狉犪狋狋犻狋狌犱犲犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狊狔狊狋犲犿犳狅狉狊狆犪狋犻犪犾狅犫犼犲犮狋犫犪狊犲犱狅狀犾犻狀犲犪狉犆犆犇AILili,YU
3、ANFeng,DINGZhenliang(犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犃狌狋狅犿犪狋犻犮犜犲狊狋犻狀犵犪狀犱犆狅狀狋狉狅犾,犎犪狉犫犻狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犎犪狉犫犻狀150001,犆犺犻狀犪)犃犫狊狋狉犪犮狋:Toovercometheconflictbetweenthespeedandtheaccuracywhenareaimagesensorsareusedforattitudemeasurement,anexteriorattitudemeasurementsystemwithninelinearCCDcamerasforspatia
4、lobjectisdesigned.Thesystemcanrealizetherealtimemeasurementfortheexteriorattitudeofmeasuredobjectbyseperaterealtimereconstructionforthe3Dcoordinatesofpointcooperationtargetsplacedonthemeasuredobjectunderworldcoordinatesystemandspatialsolution.Basedontheresearchoftherelativepositio
5、nsofcooperationtargetandthecameraopticalsystem,theinterferenceproblemintheoneonecorrespondingrelationshipbetweenthepointcooperationtargetsandthecameraopticalsubsystemsissolved.Anewconstructionofopticalsystemisdesignedtoimprovethemeasurementaccuracyandsavespace.Thelocalandglobalcalib
6、rationsforthemulticamerameasurementsystemarerealized.Theattitudemeasurementprecisioncanreach1′whentheimagesamplingfrequencyis1316frame/s.Thetestresultsshowthattheattitudemeasurementsystemcanobtainthehighaccurateandrealtimemeasurementandhasadvantagesofsimplecooperationtargets,lowcost
7、andsoon.犓犲狔狑狅狉犱狊:linearCCD;attitudemeasurement;cooperationtarget;multicamerameasurementsystem收稿日期:20070709;修訂日期:20070830.基金項目:國家自然科學基金資助項目(No.50275040)162光學精密工程第16卷機,引出3個平面相交于一點,唯一確定了光點1引言的空間位置,這里稱其為點目標三維坐標重構(gòu)子系統(tǒng)(見圖1)。理論上,為了更好地體現(xiàn)光點的空間目標的姿態(tài)通常用其軸心線相對于某固位置變化,中間相機與兩側(cè)相機的線陣CCD和光定參照系的轉(zhuǎn)動角
8、來描述,有