单目视觉测量球体颗粒位姿

Abstract

为实现对流化床中目标颗粒空间位姿追踪测量,开发了一种基于单目视觉及彩色纹理编码球体的位姿测量系统。针对空间位置定位,建立了空间球体成像模型,并基于小孔平面成像模型及相机坐标转换模型,结合空间解析几何相关理论,分析了单目位置测量原理。考虑球体颗粒无法通过自身形状特征实现空间姿态测量,引入纹理特征,通过提取目标颗粒纹理,比较并建立其与合成库中已知方向图像之间的相似关系,实现空间姿态的测量。根据以上理论分析,搭建实验系统并进行了一系列实验。结果表明,位置测量综合误差率不大于0.5%,姿态测量误差不大于2°,验证了所提模型的有效性和可行性。