基于計算機(jī)視覺的對接機(jī)構(gòu)運(yùn)動模擬器位姿測量方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文從解決空間目標(biāo)對接機(jī)構(gòu)在對接過程中的位姿測量技術(shù)問題出發(fā)，以實(shí)現(xiàn)航天器在太空的順利對接為目的。本文敘述了應(yīng)用雙目立體視覺系統(tǒng)來進(jìn)行位姿測量的基本知識和基本原理，然后從原理出發(fā)，按照雙目視覺測量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型給出了對接機(jī)構(gòu)運(yùn)動模擬器的位置和姿態(tài)參數(shù)的求取方法。
　　 空間對接機(jī)構(gòu)位姿測量技術(shù)一直以來都是世界各國研究人員都致力研究的前沿科技，這些都是隨著日益興起的計算機(jī)技術(shù)開始迅速發(fā)展的，是值得我們重視的，傳統(tǒng)的接觸式測量方式早已

2、遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了科技進(jìn)步的要求，現(xiàn)代測量技術(shù)尤其是非接觸式的測量技術(shù)在近年來得到了快速的發(fā)展和進(jìn)步。在現(xiàn)實(shí)研究中，在人類探究測量技術(shù)的道路上，雙目立體視覺測量技術(shù)寫下了重重地一筆，尤其是在最近十年內(nèi)取得了迅猛地發(fā)展，在眾多的領(lǐng)域上這項(xiàng)技術(shù)都得到了長足的發(fā)展。雙目視覺的研究目標(biāo)是讓計算機(jī)可以通過從具體的二維圖像中提取有用的信息來認(rèn)知三維世界，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在研究中的具體辦法就是將信息細(xì)化，這樣就可以讓機(jī)器能夠在具體的工程項(xiàng)目中實(shí)際的感知到每

3、條信息對其有用還是無用，這樣計算機(jī)才可以對它們進(jìn)行細(xì)節(jié)的描述、記憶存儲、信息識別和具體理解等處理。以下是本文研究的內(nèi)容：
　　 首先根據(jù)所要研究的雙目立體視覺測量技術(shù)的原理和基礎(chǔ)，建立了測量方案的數(shù)學(xué)模型，這樣就可以建立起圖像的架構(gòu)，然后對所要建立的具體系統(tǒng)的各個部分進(jìn)行模型化的處理，在這些工作的基礎(chǔ)之上，本文還詳細(xì)地論證了圖像特征點(diǎn)的提取和立體匹配技術(shù)的有關(guān)知識，圍繞這些信息來提取與所要處理圖像的三維立體信息相關(guān)的內(nèi)容，同時也

4、對本文所運(yùn)用的具體算法進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)慕榻B和明確的驗(yàn)證，進(jìn)而完成了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分。
　　 其次是軟件設(shè)計部分主要針對圖像特征點(diǎn)的提取及圖像特征點(diǎn)的立體匹配，運(yùn)用圖像處理技術(shù)對前期得到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，利用SIFT算法成功的提取出目標(biāo)，運(yùn)用改良的準(zhǔn)稠密算法完成了特征點(diǎn)的立體匹配，建立了合理的計算機(jī)處理流程，最后利用Matlab軟件開發(fā)了一個測試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 最后通過實(shí)驗(yàn)獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，分析位姿測量系統(tǒng)的誤差來源，分