[发明专利]非合作空间圆目标的相对位姿测量方法

摘要

本发明提出一种非合作空间圆目标的相对位姿测量方法，包括提供左右相机拍摄空间圆目标形成的左图像和右图像，空间圆目标分别成像为左椭圆、右椭圆；采用非线性最小二乘法拟合，检测出其中的椭圆或近似椭圆，作为候选椭圆；根据所述左椭圆和右椭圆之间的极线约束关系，从所述候选椭圆中识别出所述左椭圆和右椭圆；根据拟合左椭圆和右椭圆而生成的左椭圆方程系数和右椭圆方程系数，分别确定空间圆左投影方程和空间圆右投影方程，从而获得两组空间圆姿态解；根据左右相机之间的位置姿态关系，将其中一组空间圆姿态解转换到另一组的空间坐标系下，根据夹角最小原则确定空间圆目标的最优姿态解。可解决传统的方法在姿态解算过程中存在二义性问题。

主权项

一种非合作空间圆目标的相对位姿测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供左右相机拍摄空间圆目标形成的左图像和右图像，其中，空间圆目标在所述左图像、右图像的成像坐标系下分别成像为左椭圆、右椭圆；S2：采用非线性最小二乘法拟合所述左图像和右图像，检测出其中的椭圆或近似椭圆，所述椭圆或近似椭圆作为候选椭圆；S3：根据所述左椭圆和右椭圆之间的极线约束关系，从所述候选椭圆中识别出所述左椭圆和右椭圆；S4：根据步骤S2中拟合所述左椭圆和右椭圆而生成的左椭圆方程系数和右椭圆方程系数，分别确定空间坐标系到成像坐标系的空间圆左投影方程和空间圆右投影方程，从而获得两组空间圆姿态解；S5：根据左右相机之间的位置姿态关系，将其中一组空间圆姿态解转换到另一组空间圆姿态解的空间坐标系下，根据夹角最小原则确定空间圆目标的最优姿态解。