可用于狭小空间的单目主动视觉姿态测量方法

作     者：缪东言 陈念年 巫玲 陈东生 于长志 范勇 MIAO Dongyan;CHEN Niannian;WU Ling;CHEN Dongsheng;YU Changzhi;FAN Yong

作者机构：西南科技大学计算机科学与技术学院绵阳621010 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621999 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2024年第1期

页      面：110-117页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：四川省科技厅重点研发项目(2021YFG0031) 四川省省级科研院所科技成果转化项目(22YSZH0021) 

主　　题：姿态测量 视觉测量 线激光 单目相机 狭小空间 

摘      要：在狭小空间智能装配时,需要测量基准面姿态;但现有姿态测量设备尺寸较大或需要附加扫描运动机构,存在装置难以部署等问题,故提出一种适用于狭小空间的基于双线激光的单目主动视觉姿态测量方法。首先提取出线激光中心点进行光平面标定;接着根据中心投影关系,计算出光平面与像平面的转换矩阵;然后提取目标平面线激光中心点像素坐标并转换为相机坐标;最后应用RANSAC算法过滤异常点后使用最小二乘法拟合出物体平面方程,实现目标平面姿态测量。实验结果表明,滚转角测量误差平均值为0.029°,标准差为0.016°;俯仰角测量误差平均值为0.035°,标准差为0.025°。完成了在直径为170 mm、高为520 mm圆柱形腔体内的平面姿态测量,验证了方法的有效性。