Mesure des coordonnées des points cachés en utilisant le calcul combiné inertiel-vision

HUANG Yunpeng ,  

LI Yang ,  

QIU Qifan ,  

DONG Dengfeng ,  

GAO Doudou ,  

JIANG Xingjian ,  

CUI Chengjun ,  

ZHOU Weihu ,  

摘要

Pour répondre à la demande de mesure de haute précision des caractéristiques géométriques dans des conditions de vision complexes sous les conditions modernes de fabrication de haute précision, il est proposé une méthode de mesure des coordonnées des points cachés en utilisant le calcul combiné inertiel-vision pour les données d’attitude. Tout d’abord, la structure du système de mesure des coordonnées des points cachés et le principe de mesure ont été analysés, ainsi que les principaux facteurs influençant l’incertitude des résultats de mesure de ce système à l'aide de la méthode de Monte Carlo. Deuxièmement, sur la base des données de mesure d’inertie et de vision monoculaire, dans le but d’optimiser le problème d’interpolation du chemin optimal dans le processus de fusion d'attitudes de quaternions, une méthode de fusion des données pour les attitudes de quaternions sur la sphère a été proposée. Ensuite, une méthode d'étalonnage des paramètres du système de mesure des coordonnées des points cachés a été conçue. Enfin, un dispositif expérimental a été construit et l'efficacité et la fiabilité de la méthode proposée ont été vérifiées lors de l'expérience d'étalonnage des paramètres et de l'expérience de mesure des coordonnées des points cachés. Les résultats de l'expérimentation ont montré que : le facteur de répétabilité de la matrice de paramètres de transformation du système de mesure n'excède pas 0,03°, et le facteur de répétabilité des paramètres de la structure de la cible de mesure des points cachés est inférieur à 45 μm. Sur la base des résultats de l'étalonnage, la méthode de calcul combiné inertiel-vision pour le calcul des coordonnées des points cachés réduit en moyenne l'erreur de mesure de 60,63% par rapport à la méthode de vision monoculaire, et l'erreur de mesure maximale des coordonnées dans l'espace dans les 10 m ne dépasse pas 130 μm. Cette méthode répond aux besoins de mesure des paramètres géométriques dans des scénarios typiques de fabrication de haute précision et a de bonnes perspectives d'application.

关键词

vision monoculaire; mesure des coordonnées des points cachés; unité de mesure d’inertie; calcul combiné d'attitude de quaternions

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