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兼顾测角和定位误差的相机姿态估计方法

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简介:
本研究提出了一种创新性的相机姿态估计方法,能够同时校正测角与定位误差,显著提升姿态估计精度。适用于机器人视觉、自动驾驶等领域。 在需要同时考虑测角误差与定位误差对精度影响的高精度场景下,提出了一种新的相机姿态估计算法。该算法改进了传统的最小二乘平差方法,在迭代过程中将定位误差的协方差投影到单位球面上,并将其与角度测量中的误差协方差进行融合。为了处理在投影过程依赖于待估计参数的问题,采用了块松弛迭代的方法。通过使用合并后的协方差作为权重来构建加权最小二乘平差方程,从而得出当前迭代状态下的相机姿态估计值。 这种方法将位置测量的误差模型与角度测量中的误差模型统一起来,在导弹发射车定向系统等应用场景中表现出良好的适用性,并且实验结果证明了其有效性。

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客服
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  • 姿
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    本研究提出了一种创新性的相机姿态估计方法,能够同时校正测角与定位误差,显著提升姿态估计精度。适用于机器人视觉、自动驾驶等领域。 在需要同时考虑测角误差与定位误差对精度影响的高精度场景下,提出了一种新的相机姿态估计算法。该算法改进了传统的最小二乘平差方法,在迭代过程中将定位误差的协方差投影到单位球面上,并将其与角度测量中的误差协方差进行融合。为了处理在投影过程依赖于待估计参数的问题,采用了块松弛迭代的方法。通过使用合并后的协方差作为权重来构建加权最小二乘平差方程,从而得出当前迭代状态下的相机姿态估计值。 这种方法将位置测量的误差模型与角度测量中的误差模型统一起来,在导弹发射车定向系统等应用场景中表现出良好的适用性,并且实验结果证明了其有效性。
  • MATLAB源码-relative_pose: 姿集合
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    本项目提供多种算法实现MATLAB环境下的相机相对位姿估计,适用于研究与开发需求,促进计算机视觉领域技术进步。 该存储库包含用于校准相机相对位姿估计的算法集合,并使用C++和Matlab API实现。其中包括以下求解器: - 传统的五点算法(5P),基于Hartley的经典实现。 - 四点算法(4P-RA):已知旋转角度的情况下进行姿态估算。 - 在平面运动且未知平面方向时的四点算法 (4P-ST0): - 具有已知旋转角度并在不知道平面方向下的三步法(3P-RA-ST0),适用于在特定约束条件下工作。 与其他相对位姿估计算法相比,这些方法(即 4P-RA、4P-ST0 和 3P-RA-ST0)利用了额外的传感器/运动限制条件,并且不需要外部校准。这得益于 SE(3) 不变量的独特特性。该存储库是以下论文的源代码: Li, Bo and Martyushev, Evgeniy and Lee, Gim Hee. Relative Pose Estimation of Calibrated Cameras with Known SE(3) Invariants. ECCV.
  • 含有信号
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    本研究探讨了在通信系统中存在相位误差时,如何准确地估计和校正信号参数,以提高数据传输的可靠性和效率。 在Eb/N0(5db~30db,间隔5db)条件下进行仿真,在高斯白噪声环境中考虑AWGN信道和瑞利信道,并假设引入了30度的相位误差。采用QPSK调制信号作为导频信号,分析不同情况下的平均相位估计与采样点间的曲线变化。通过调整相关参数,研究其对相位估计的影响。具体仿真结果可参考我的博客文章《高斯信道下信号相位估计》。
  • 与DFT_phase_probablyjss_
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    本研究探讨了信号处理中相位差的重要性及快速傅里叶变换(DFT)中的相位误差问题,提出了一种有效的相位误差检测方法。 检测两个输入信号的相位差。在DFT_main函数中模拟了三种曲线,并对比了计算出的相位与理论相位之间的误差。
  • pinpu.rar_量___频谱
    优质
    本资源包包含用于进行精确相位测量的技术文档和程序代码,适用于分析相位差及频谱相位差的应用场景。 频谱分析法用于测量相位差,在输入信号混有噪声的情况下能准确地对相位进行测量。
  • 姿(一):基于四个特征点姿算及随文示例演示
    优质
    本文探讨了利用四个特征点进行相机姿态估计的方法,并通过实例展示了具体的计算过程和应用。 相机位姿估计1:根据四个特征点估计相机姿态。随文Demo使用opencv基于特征点估计位姿。
  • 单脉冲MATLAB实现及应用_雷达_MATLAB_单脉冲
    优质
    本文探讨了在MATLAB环境中实现单脉冲相位和差测角技术的方法,并分析其在雷达系统中的应用,特别关注于提升和差测角的精度与效率。 在单脉冲体制下的雷达信号处理中,通过计算和差值来实现角度测量。
  • FFT频率_All_phase.rar_全__全
    优质
    本资源提供了一种基于全相位技术的FFT频率估计方法,特别适用于提高相位差估计精度。通过利用全相位特性优化信号处理过程,实现更准确、高效的频率分析和测量。 全相位FFT(apFFT)时移相位差法多频测试程序内置了5种不同的频率设置,能够提供精确的幅值、频率和相位估计,在仿真过程中表现出很高的精度。
  • 姿_姿_姿算_matlab_guandao.rar
    优质
    本资源包含姿态、姿态角及姿态计算相关代码和文档,使用MATLAB实现,适用于机器人与飞行器导航系统研究。由用户guandao分享。 惯性导航系统中的姿态角计算与输出偶尔会出现积分低飞的问题。
  • IMU姿及其应用.pdf
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    本文档探讨了一种针对IMU与相机系统中相对姿态进行精确标定的方法,并分析了该技术在不同应用场景中的优势和实现效果。 MU-Camera相对位姿标定及应用是指将惯性测量单元(IMU, Inertial Measurement Unit)刚性地安装在相机上,以确定IMU坐标系与Camera坐标系之间的姿态关系。这种方法利用IMU提供的数据来实现电子稳像。 论文作者田颖的研究表明,传统的电子稳像技术主要依赖于图像的灰度信息计算两帧间的运动矢量,从而感知相机的姿态变化。然而,在光照变化、物体遮挡或色调差异的情况下,这种方法可能会遇到特征提取困难甚至无法准确识别的问题。为解决这些问题,田颖提出了一种新的不依赖于图像特征匹配的电子稳像方法。 该方法首先通过分析IMU三轴加速度数据,并结合世界坐标系与相机坐标系之间的旋转关系进行相对位姿标定。这里使用四元数来表示和计算两个坐标系间的旋转关系,因为四元数可以避免欧拉角或旋转矩阵在连续旋转时可能出现的万向节死锁问题。 完成标定后,下一步是实现IMU与相机的时间同步,确保两者在同一时刻获取数据。这样,在IMU监测到相机运动变化的同时,能够准确反映其实际位置的变化,因为它们处于同一坐标系统下。 通过IMU提供的旋转矩阵可以推导出两帧图像之间的单应性关系,并利用这个关系进行逆映射以校正图像,从而达到稳定效果。 田颖的研究对比了多种场景中当前流行算法与新提出的IMU-Camera标定电子稳像方法的性能。实验结果显示,在光照变化、遮挡等复杂环境下,基于IMU-Camera标定的方法能更好地克服这些挑战,并展现出更高的稳健性和更广泛的应用潜力。 MU-Camera相对位姿标定是传感器融合领域的重要研究方向之一,有助于提高无人机、无人驾驶车辆及运动相机等领域中图像稳定性和导航精度。通过不依赖于特征匹配的电子稳像方法,可以增强系统在复杂环境中的适应能力,并为实时视觉处理和图像稳定性提供了一种新的解决方案。