本課題來源于哈爾濱工業(yè)大學模式識別與智能系統(tǒng)研究中心承擔的項目,課題涉及空間交會對接位姿測量問題。本文主要研究了交會對接近距離階段的仿真樣本生成以及單目視覺檢測方法和安全性預報方法,在仿真樣本上驗證了方法的可行性并測試了性能表現(xiàn)。本文利用已有的目標器3D模型和控制系統(tǒng)隨機生成的打靶數(shù)據(jù)來生成仿真樣本。通過3D圖像庫編寫代碼生成軟件仿真樣本,通過3D打印的物理目標器模型和監(jiān)視相機來生成3D打印模型仿真樣本,通過物理目標器模型以及九自由度轉(zhuǎn)臺精確控制監(jiān)視相機來生成半物理仿真樣本。生成的大量仿真圖像樣本為深度神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練提供了可能。首先利用常用的特征法來完成視覺測量任務。從目標器成像中檢測出n個顯著特征的像素坐標,利用PnP問題的解法來計算相對位姿。針對特征檢測提出了基于模板匹配的特征檢測流程,通過檢測一組模板的ORB特征以及待檢測圖像的ORB特征,選取匹配最好的一對點,求得單應矩陣,從而計算出待檢測圖像中n個特征點的坐標。然后結(jié)合了EPnP算法和LHM正交迭代過程,給出了新的PnP解法來解算位姿。本文還利用較快速的特征點跟蹤算法來提高運算速度并應對特征檢測失敗的情況。經(jīng)過觀察和分析打靶數(shù)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

打靶數(shù)據(jù)的三維顯示

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文仿真程序代碼依次讀取打靶數(shù)據(jù)對接路徑的位姿作為虛擬相機和目標器 3維模型相對位姿的輸入。同時程序代碼還為相同的相對位姿設置了不同的光照角度，從而獲得不同相對位姿、不同光照條件下的目標器成像，能夠提供多樣化的樣本，提高本文方法的泛化能力。生成的樣本圖像如圖 2-3(a)所示。樣本圖像的標簽就是打靶數(shù)據(jù)中對應的相對位姿和安全性標簽。圖像軟件仿真的特點是生成樣本速度快、成本低，能夠方便的修改光照和位姿，位姿標簽準確，并且短時間內(nèi)能夠生成大量的不同光照條件和位姿下的樣本圖像為神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練提供足量的樣本。圖像軟件仿真的缺點在于不能完全模擬真實光照反射以及陰影，和真實樣本有一定的差別。

于這樣的平臺。首先測試特征檢測算法的運算速度。測試樣本為九自由度半物理仿真樣本，測試圖像幀分辨率為1280*720，共1600幀。下圖3-2(a)是每一幀的耗時散點圖，橫坐標是幀數(shù)，縱坐標是耗時，單位是秒。總耗時為 35.3 秒，單幀平均耗時22 毫秒左右。再測試特征檢測算法的精度表現(xiàn)。人工標注了 1600 幀圖像的 7 個特征點坐

【參考文獻】：
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本文編號：3069786