摘要
大規模な高精度製造技術分野における複雑な視野条件下での幾何特性の高精度測定要求に対応するため、慣性-ビジョン融合姿勢算出に基づく隠れ点座標測定法を提案する。まず、隠れ点座標測定システムの構造と測定原理を分析し、モンテカルロ法により当該システムの測定結果の不確かさに影響を与える主要因子を分析した。次に、慣性測定と単眼視覚測定により得られた姿勢データを基に、姿勢四元数融合過程における補間経路最適化問題に対して、四元数球面線形補間に基づく姿勢データ融合法を提案し、慣性-ビジョン融合姿勢算出方案を構築した。さらに、隠れ点座標測定システムパラメータの較正方法を設計した。最後に、実験装置を構築し、パラメータ較正実験および隠れ点座標測定実験により、本稿で提案した方法の有効性と信頼性を検証した。実験結果は、座標系変換パラメータ行列較正結果の再現性偏差が0.03°以下、隠れ点測定ターゲット構造パラメータ較正結果の再現性偏差が45 μm未満であることを示した。パラメータ較正結果に基づき、慣性-ビジョン融合姿勢算出法を適用して隠れ点座標を求めたところ、座標測定平均誤差は単眼視覚方案に比べて60.63％減少し、10 m以内の最大空間座標測定誤差は130 μmを超えなかった。本手法は典型的な精密製造現場の幾何学パラメータ測定要求に適応可能であり、良好な応用展望を有する。
关键词
単眼視覚;隠れ点座標測定;慣性測定ユニット;融合姿勢算出
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