视觉法位姿测量

视觉法位姿测量（pose estimation by computer vision），工学-光学工程-光学应用-光学测量-几何量测量-绝对法测量齿距误差，利用相机拍摄布置在目标上的特征点来解算位姿的测量方法。即给定N个控制点相对空间的位置，以及给定控制点与光心的连线所形成的夹角，求出各个控制点到光心的距离。六自由度视觉位姿测量原理是在运动物体上放置若干个位姿测量特征点，通常为4～6个，在物体运动的不同位姿条件下摄像机拍摄测量特征点的图像。根据特征点在运动物体上布局的空间坐标和摄像机图像中特征点的图像坐标，通过迭代优化求解的方法可以获取当前位姿下特征点在摄像机坐标系下的坐标：(1)式中和分别为坐标变换过程中的旋转矩阵和平移矩阵。在旋转矩阵中包含了分别绕三个坐标轴旋转的角度信息，平移矩阵中包含了沿三个坐标移动的距离。同样在另一个位姿下可以得到：(2)那么这两个位姿之间的坐标变换为：(3)从而实现了对运动物体位姿的测量。视觉图像测量方法具有定位快速、抗电磁干扰、精度适中、成本低等优点，广泛应用于无人机自动加油和自动着舰、飞船对接、飞行员头盔瞄准定位、车轮定位等领域。