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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学
摘要：本申请涉及一种基于轮廓的空间目标位姿跟踪方法。所述方法包括：利用标定好的单目相机观测运动的空间目标；获取空间目标持续运动的序列图像；对当前时刻的图像帧，给定空间目标的初始姿态，将空间目标的三维点云转换成图像二维点云；提取二维点云的外层轮廓，求解外层轮廓中的轮廓点的光流；将轮廓点沿着光流方向搜索图像帧上对应的像素点作为对应点；根据轮廓点和对应点的几何关系求解图像帧间的线速度和角速度；根据图像帧间的线速度和角速度以及轮廓点和对应点的距离定义误差函数，对误差函数求解得到空间目标当前时刻的位姿。采用本方法能够实现快速运动的空间目标的持续位姿跟踪。
主权项：1.一种基于轮廓的空间目标位姿跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：对单目相机进行标定，标定好相机的内参数，所述内参数包括焦距、主点和畸变系数，利用标定好的单目相机观测运动的空间目标；步骤2：利用单目相机拍摄运动中的空间目标，获取空间目标持续运动的序列图像；所述序列图像包括多个图像帧；步骤3：对当前时刻的图像帧，给定空间目标的初始姿态，将空间目标的三维点云转换成图像二维点云；提取二维点云的外层轮廓，求解外层轮廓中的轮廓点的光流，包括：将轮廓点在时刻的灰度值记为，在时刻的灰度值记为，假设相邻帧之间像素的灰度值不变，得到 将进行泰勒展开： 可得： 其中，表示光流；步骤4：将轮廓点沿着光流方向搜索图像帧上对应的像素点作为对应点；根据轮廓点和对应点的几何关系求解图像帧间的线速度和角速度；步骤5：根据图像帧间的线速度和角速度以及轮廓点和对应点的距离定义误差函数，对所述误差函数求解得到空间目标当前时刻的位姿，包括:将图像帧间的线速度和角速度转换成图像帧间的位姿变化，得到相对旋转矩阵和相对平移向量；根据所述相对旋转矩阵和相对平移向量设定下一时刻的初始位姿；根据下一时刻的初始位姿以及轮廓点和对应点的距离定义误差函数，对所述误差函数求解得到空间目标当前时刻的位姿；步骤6：重复步骤3-步骤5处理下一时刻的图像帧，求解空间目标下一时刻的位姿。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 基于轮廓的空间目标位姿跟踪方法
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