書籍信息
書名：計算機單目視覺定位
書號：978-7-118-10766-1
作者：秦麗娟，王挺，劉慶濤
出版時間：2016年4月
版次1版1次
開本16
裝幀平裝
出版基金
頁數：163
中圖分類TP301.6
定價79.00
內容簡介
本書圍繞計算機單目視覺定位問題，探索和研究了計算機單目視覺定位的理論方法和技術套用。本書在分析計算機單目視覺國內外研究動態的基礎上，研究了新的計算機單目視覺定位算法及其主要相關問題， 闡述了疊代法求解P3P問題的成立條件、直線特徵視覺定位閉式解方法以及疊代求解方法，分析了其魯棒性問題，同時介紹了基於直線特徵和曲線特徵的旋轉體定位方法與目標抓取定位套用樣例，實現了計算機視覺單目視覺定位技術。本書結構緊湊，內容全面，適合自動化、計算機等相關專業的本科生、研究生閱讀，同時可供自然科學和工程技術領域中的研究人員參考。
目錄
第1章 概述 1
1.1 計算機視覺的概述 1
1.1.1 計算機視覺的起源和發展 1
1.1.2 計算機視覺的套用 2
1.2 計算機視覺的分類 4
1.3 計算機視覺的研究難點 5
1.4 基於模型的單目視覺定位 5
1.4.1 點特徵定位 6
1.4.2 直線特徵定位 7
1.4.3 高級幾何特徵定位 8
1.4.4 其他方法實現定位 9
參考文獻 9
第2章 疊代法求解P3P問題的成立條件 14
2.1 PNP定位問題概述 14
2.1.1 P3P定位 15
2.1.2 P4P定位 16
2.1.3 PNP（N ≥ 5）定位 17
2.2 P3P問題的參數方程與目標方程 19
2.3 在區域Ⅰ-Ⅶ中套用疊代方法的成立條件 21
2.3.1 在區域Ⅰ中套用疊代方法的成立條件 21
2.3.2 在區域Ⅱ和區域Ⅲ中套用疊代方法的成立條件 23
2.3.3 在區域Ⅳ中套用疊代方法的成立條件 24
2.3.4 在區域Ⅴ和區域Ⅵ中套用疊代方法的成立條件 26
2.3.5 在區域Ⅶ中套用疊代方法的成立條件 27
2.4 在區域Ⅰ-Ⅵ中套用疊代方法的成立條件 29
2.4.1 在區域i和區域ii中套用疊代方法的成立條件 29
2.4.2 在區域Ⅲ和區域Ⅳ中套用疊代方法的成立條件 31
2.4.3 在區域Ⅴ和區域Ⅵ中套用疊代方法的成立條件 34
2.5 在區域Ⅶ-ⅩⅡ中套用疊代方法的成立條件 37
2.5.1 在區域Ⅶ和區域ⅦⅠ中套用疊代方法的成立條件 37
2.5.2 在區域Ⅸ和區域Ⅹ中套用疊代方法的成立條件 40
2.5.3 在區域ⅩⅠ和區域ⅩⅡ 中套用疊代方法的成立條件 42
2.6 綜合分析 45
參考文獻 47
第3章 直線定位閉式解方法 49
3.1 直線特徵定位方法研究概述 49
3.2 互相垂直且交於兩點三條直線的定位算法 52
3.2.1 空間直線在攝像機坐標系下的位姿 53
3.2.2 剛體變換 57
3.2.3 實驗結果與分析 58
3.3 門型三條直線的定位算法 59
3.3.1 門型三線在攝像機坐標系下的位姿 60
3.3.2 坐標系變換 63
3.3.3 實驗結果與分析 64
3.4 Z型三條直線的定位算法 66
3.4.1 Z型三條直線在攝像機坐標系下的位姿 66
3.4.2 計算R和T 70
3.4.3 實驗與結果分析 71
參考文獻 72
第4章 交於兩點三條直線的定位方法 74
4.1 引言 74
4.2 交於兩點三條直線的定位算法 75
4.2.1 問題描述 75
4.2.2 定位算法 76
4.3 交於兩點三條直線定位算法的正確解判定 81
4.3.1 解的模式 81
4.3.2 判定正確解 83
4.4 交於兩點三條直線定位算法的疊代方法 85
4.4.1 基於幾何意義搜尋 85
4.4.2 基於步長加速法疊代 86
4.5 交於兩點三條直線定位算法的單調區間 87
4.5.1 區域一滿足單調性證明 89
4.5.2 區域二滿足單調性證明 95
4.5.3 區域三滿足單調性證明 98
4.5.4 區域四滿足單調性證明 100
4.6 實驗與結果分析 103
參考文獻 105
第5章 直線定位魯棒性研究 107
5.1 直線定位的魯棒性研究概述 107
5.1.1 量化誤差 107
5.1.2 定位模型最優選線 108
5.1.3 定位模型最優擺放 108
5.2 量化誤差研究 109
5.2.1 直線定位問題的描述 109
5.2.2 直線定位量化誤差分析 110
5.3 定位模型最優選線分析 112
5.3.1 最優選線最佳化目標函式 112
5.3.2 確定定位模型最優選線 112
5.4 定位模型最優擺放位置分析 114
5.4.1 最優擺放位置最佳化目標函式 114
5.4.2 定位模型最優擺放位置的確定 114
5.4.3 仿真實驗 115
參考文獻 116
第6章 基於直線特徵和曲線特徵的旋轉體定位方法 118
6.1 旋轉體定位概述 118
6.1.1 曲線特徵定位 118
6.1.2 旋轉體定位 119
6.2 基於直線特徵的旋轉體定位方法 120
6.2.1 模型描述 120
6.2.2 解的唯一性討論 121
6.3 基於曲線特徵的旋轉體定位方法 122
6.3.1 模型描述 122
6.3.2 特徵點提取 123
6.3.3 解的唯一性討論 124
6.4 實驗與結果分析 128
6.4.1 基於直線特徵的仿真實驗 128
6.4.2 基於曲線特徵的仿真實驗 129
6.4.3 仿真實驗結果分析 129
參考文獻 131
第7章 單目定位的特例與套用——抓取目標定位定姿 133
7.1 “人機系統”理論的發展現狀 133
7.1.1 “人機系統”理論的提出 133
7.1.2 人機互動與虛擬現實技術 134
7.1.3 “人機系統”理論與機器人技術 135
7.2 “人機系統”的構成 137
7.3 抓取目標定位 138
7.3.1 系統構成及測量原理 138
7.3.2 系統標定 139
7.3.3 抓取點定位 140
7.3.4 誤差分析 141
7.4 抓取目標定姿 145
參考文獻 147
第8章 單目定位的特例與套用——機器人視覺伺服和系統實驗 149
8.1 視覺伺服的研究現狀 149
8.1.1 機器人視覺伺服的研究背景 149
8.1.2 視覺伺服的研究現狀 149
8.1.3 視覺伺服控制方式的分類及結構形式 151
8.2 實驗系統構成 153
8.3 特徵點提取與手臂定姿 154
8.3.1 特徵點提取 155
8.3.2 疊代搜尋算法與手臂定姿 155
8.4 機械臂運動學 155
8.5 工具坐標系與攝像機坐標系的標定 157
8.6 視覺伺服 157
8.7 系統實驗 158
參考文獻 160
