基于设计模型的可展开天线测量与分析

摘要

本文研究的目的是应用图像测量技术对可展开天线进行静态测量和动态估测，从而获取天线模型的空间坐标，为可展开天线的运动分析提供数据，以便为可展开天线可靠地展开并且保持一定的形面精度提供分析依据。
　　 首先，采用图像测量技术，在虚拟现实建模语言环境中进行了摄像机标定仿真实验，分别采用直接线性定标和张氏定标完成了定标仿真。
　　 其次，对可展开天线进行静态测量。基于可展开天线模型和摄像机定标结果，采用平行双目立体视觉，在VRML环境中对可展开天线关节点设置标志点和获取图像并对图像进行特征提取，采用对极几何约束的方法实现匹配并利用第三个摄像机来减少匹配误差，进而实现对可展开天线模型的三维测量，并对测量精度进行了分析。
　　 最后，对可展开天线进行动态估测。采用了扩展卡尔曼滤波对关节点进行估测与跟踪，对可展开天线的运动测量与分析有一定的参考价值。
　　 本文通过对可展开天线进行静态测量和动态估测，研究了一种基于天线设计模型的图像测量方法，对可展开天线的测量分析工作有一定的参考作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 当前国内外研究现状

1.4 论文研究的主要内容

第二章 双目视觉理论

2.1 引言

2.2 立体视觉原理

2.2.1 坐标系之间的关系

2.2.2 相机成像模型

2.2.3 双目视觉和基础矩阵

2.2.4 对极几何

2.2.5 双目视觉中的误差分析

2.3 图像匹配理论

2.3.1 匹配基元的选择

2.3.2 匹配准则

2.3.3 特征匹配方法

2.4 基于可展天线模型的仿真测量与分析方法

2.5 本章小结

第三章 摄像机定标

3.1 引言

3.2 摄像机定标技术

3.3.1 直接线性定标法

3.3.2 Tsai定标法

3.3.3 张氏标定法

3.4 标定仿真实验及结果

3.4.1 VRML仿真环境介绍

3.4.2 DLT仿真实验与结果

3.4.3 张氏标定法仿真实验及结果

3.5 本章小结

第四章 可展开天线静态测量

4.1 引言

4.2 天线模型介绍

4.3 图像匹配仿真实验

4.3.1 本文采用的特征匹配方法

4.3.2 特征点匹配仿真实验

4.4 三维测量

4.5 误差分析

4.6 本章小结

第五章 可展开天线动态估测

5.1 引言

5.2 卡尔曼滤波与扩展卡尔曼滤波

5.3 基于EKF的天线展开估测

5.4 仿真实验及结果

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献