An Accurate Non-Cooperative Method for Measuring Textureless Spherical Target Based on Calibrated Lasers.
An Accurate Non-Cooperative Method for Measuring Textureless Spherical Target Based on Calibrated Lasers.
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基于校准激光器的无纹理球形目标的精确非合作测量方法
DOI：
10.3390/s16122097
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发表时间：
2016-12-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zheng N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang F;Dong H;Chen Y;Zheng N
近年来，非合作目标的集结和捕获任务对非合作目标的精确测量提出了很高的要求。球形物体是这些应用中最常见的目标之一。然而，传统的基于视觉的重建方法在处理纹理不良的目标时，其性能受到实际应用的限制。本文提出了一种新的多传感器融合系统，用于测量和重建无纹理非合作球形目标。我们的系统由四个简单的激光器和一个视觉摄像机组成。本文提出了一个完整的无纹理球形目标几何参数估计框架：（1）摄像机和简单激光器之间的外参数标定方法;（2）通过优化方案重建目标表面激光光斑的三维位置并获得精确结果的方法。实验结果表明，本文提出的标定方法可以获得与现有的基于LRF的方法相当的标定结果，标定后的系统能够真实的实时、高精度地估计几何参数。
Strong demands for accurate non-cooperative target measurement have been arising recently for the tasks of assembling and capturing. Spherical objects are one of the most common targets in these applications. However, the performance of the traditional vision-based reconstruction method was limited for practical use when handling poorly-textured targets. In this paper, we propose a novel multi-sensor fusion system for measuring and reconstructing textureless non-cooperative spherical targets. Our system consists of four simple lasers and a visual camera. This paper presents a complete framework of estimating the geometric parameters of textureless spherical targets: (1) an approach to calibrate the extrinsic parameters between a camera and simple lasers; and (2) a method to reconstruct the 3D position of the laser spots on the target surface and achieve the refined results via an optimized scheme. The experiment results show that our proposed calibration method can obtain a fine calibration result, which is comparable to the state-of-the-art LRF-based methods, and our calibrated system can estimate the geometric parameters with high accuracy in real time.
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