車載攝像機(jī)移動(dòng)定位定姿應(yīng)用研究（含任務(wù)書）


頁數(shù)：74 字?jǐn)?shù)：34129

摘要
對(duì)于大型城市的復(fù)雜環(huán)境，由于樓層、樹木等的遮擋，影響了GPS定位信號(hào)的穩(wěn)定性，而GPS本身對(duì)于高程方面的定位不高，導(dǎo)致了其定位精度滿足不了現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展的需求。
本文針對(duì)城市復(fù)雜場(chǎng)景中移動(dòng)目標(biāo)的快速高精度定位定姿的需求，基于機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)構(gòu)建的城市三維模型，研究幾何特征相似性和RANSAC理論，在物方三維特征向量集合和實(shí)時(shí)影像二維特征線集合之間建立初始匹配映射；通過最小化特征匹配關(guān)系分配矩陣誤差值，建立準(zhǔn)確的特征匹配關(guān)系，解算移動(dòng)目標(biāo)在不同時(shí)刻的精確位移和姿態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)城市復(fù)雜場(chǎng)景中基于車載單攝像機(jī)的移動(dòng)目標(biāo)定位定姿。
本文的迭代算法，結(jié)合了確定匹配關(guān)系的softassign算法和確定位姿的POSIT算法，將二者合并成一個(gè)迭代循環(huán)。簡(jiǎn)單的說SoftPOSIT算法，就是指在目標(biāo)物體上的3D輪廓點(diǎn)與圖像中的2D輪廓點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系不確定的情況下，從單張影像中計(jì)算3D物體的姿態(tài)信息。不同于之前大部分姿態(tài)計(jì)算的方法，SoftPOSIT算法不需要由假定部分匹配點(diǎn)集已知，來計(jì)算其他的匹配關(guān)系。我們?cè)谟?jì)算移動(dòng)目標(biāo)最優(yōu)姿態(tài)參數(shù)的過程中，平等的對(duì)待整個(gè)過程中可能出現(xiàn)的所有的匹配，該算法在各種復(fù)雜、遮擋和圖像噪聲情況下運(yùn)行結(jié)果良好。關(guān)鍵詞：移動(dòng)目標(biāo)定位，SOFTPOSIT算法，特征匹配


目錄
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I
摘要 I
第一章 緒論 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 移動(dòng)目標(biāo)定位技術(shù) - 1 -
1.2.1 GPS定位系統(tǒng)綜述 - 1 -
1.2.2 無GPS信號(hào)環(huán)境的定位技術(shù) - 18 -
1.3 移動(dòng)目標(biāo)定位技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 - 26 -
1.3.1 A-GPS定位技術(shù) - 26 -
1.3.2 TDOA定位技術(shù) - 28 -
1.4 本章小結(jié) - 29 -
第二章 基于車載單攝像機(jī)的移動(dòng)目標(biāo)定位定姿算法 - 31 -
2.1 城市復(fù)雜場(chǎng)景環(huán)境下的自主定位定姿系統(tǒng)介紹 - 31 -
2.1.1 攝像機(jī)模型 - 31 -
2.2 基于車載單攝像機(jī)的移動(dòng)目標(biāo)定位定姿算法原理 - 32 -
2.2.1 透視投影模型 - 34 -
2.2.2 基于混合投影模型的位姿參數(shù)解算方法 - 37 -
2.3 基于建筑物模型和實(shí)時(shí)影像特征匹配的匹配映射算法 - 38 -
2.3.1 SoftPOSIT算法 - 38 -
第三章 實(shí)驗(yàn)與分析 - 43 -
3.1 MATLAB軟件簡(jiǎn)介 - 43 -
3.1.1 MATLAB軟件的基本功能 - 43 -
3.1.2 MATLAB常用工具箱 - 43 -
3.1.3 MATLAB的常用函數(shù) - 44 -
3.1.4 MATLAB的語言特點(diǎn) - 47 -
3.1.5 MATLAB軟件的應(yīng)用領(lǐng)域 - 49 -
3.2 核心匹配算法的MATLAB實(shí)現(xiàn) - 50 -
3.3 實(shí)驗(yàn)與分析 - 54 -
3.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) - 54 -
3.3.2 圖示動(dòng)態(tài)迭代過程 - 56 -
3.3.3 輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果 - 61 -
3.3.3 實(shí)驗(yàn)分析 - 66 -
第四章 總結(jié) - 68 -
參考文獻(xiàn) - 69 -