基于对偶四元数的单目视觉目标位姿测量

摘要：

目的 在机器人视觉应用领域中,为控制机器人能够完成焊接、搬运、跟踪等任务,需要确定摄像机与目标之间的相对位姿关系,提出一种目标位姿测量方法.方法 利用单摄像机获取目标特征,坐标变换参数表示为对偶四元数的形式,同时计算旋转矩阵和平移向量,构建位置向量和方向向量的测量值与模型值之间的误差方程,利用Hopfield神经网络实现拉格朗日乘子法,求解目标位姿最优解.结果 利用Matlab软件平台,选择SVD,DQ以及文中算法进行比较,仿真实验结果表明,基于Hopfield神经网络和对偶四元数的位姿测量算法计算出的位姿参数误差最小.随着测量点数量的增大,文中提出的算法精度更高.结论 对偶四元数同时求解位姿变换矩阵的旋转分量和平移分量,可消除计算误差,基于Hopfield神经网络和拉格朗日乘子法,可快速准确地计算,并收敛至目标位姿最优解.

关键词：单目视觉、对偶四元数、拉格朗日乘子法、Hopfield神经网络、位姿

所属期刊栏目：38

分类号：TP249(自动化技术及设备)

资助基金：北京市教委科学研究与研究生培养共建项目-重点学科2015

在线出版日期：2017-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：18-22