基于直线的视觉定位方法及鲁棒性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 秦丽娟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-05-24 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 朱枫 |
| 关键词 | 直线 定位 鲁棒性 |
| 其他题名 | Research on Pose Estimation Method and Robustness Analysis from Line Correspondences |
| 学位专业 | 模式识别与智能系统 |
| 中文摘要 | 在计算机视觉研究领域，如何在单目视觉的条件下，完成位置与姿态的求解并进行鲁棒性分析是一个重要的研究方向。单目视觉所应用的几何特征可分为点、直线与高级几何特征等几类。相对来说，目前对于基于点特征的单目视觉定位方法研究较多，而对于基于直线特征的单目视觉定位方法的研究还比较少，因此对于直线特征的定位方法的研究具有理论意义。另一方面，在某些特定的环境中，采用基于直线特征定位比采用其它特征定位更适合。因此，对基于直线特征的定位进行研究又具有实际应用价值。本论文对基于直线特征的位置与姿态求解及鲁棒性问题进行研究，并取得以下研究成果：首先，对互相垂直且交于两点的三条直线、门型三条直线、Z型三条直线推导出了定位的闭式解方法。由于闭式解方法避免了复杂非线性方程组的优化过程，所以其计算速度比迭代方法快，具有很好的实时性。同时，通过对模型作特殊的设计，该三种闭式解方法很容易得到定位算法的唯一解。实验结果表明：该方法具有收敛速度快的优点。其次，针对空间交于两点的三条直线提出了一种快速的数值解定位方法。空间交于两点的三条直线具有任意三条直线不具有的特殊性质，由这样的直线组定位，数学表达式简单，更易于求解。针对该定位算法的多解问题，给出了一种新的判断正确解的方法，该方法根据直线特征的几何位置信息确定正确解，不需要把所有的解都计算出来就可以判断出正确解，实时性较好，解决了多解问题的干扰。该定位算法基于几何意义和步长加速法迭代求解，计算速度快，避免了复杂的非线性方程组的优化过程，能够避免出现局部极小值。同时，本文推导了使用基于几何意义迭代法求解该直线定位算法的成立条件，该研究保证了迭代求解方法的收敛性，为迭代求解方法的应用提供了理论基础。该算法由于冗余信息的加入，使得它的定位精度与普遍使用的任意三条直线的定位算法相比精度有很大提高。实验结果表明：用该定位算法进行定位，精度高、实时性好。最后，针对直线特征定位算法进行了鲁棒性分析。本文使用误差传播的方法，以闭式解的形式建立了定位结果受图像量化误差影响的数学模型。在分析量化误差传播特性的基础上，本文提出了定位模型的最优选线方法和定位模型的最优摆放方法。实验结果表明：该方法有效地提高了定位精度。 |
| 索取号 | TP391.4/Q68/2007 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-08-29 |
| 分类号 | TP391.4 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9507]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_光电信息技术研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 秦丽娟. 基于直线的视觉定位方法及鲁棒性研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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