摘要
大規模で高級な精密製造技術分野の複雑な視条件下での幾何学的特徴の高精度測定要求に対応するために、イナーシャル-ビジュアル融合姿勢解算に基づく隠れた点座標測定方法が提案されている。まず、隠れた点座標測定システムの構造と測定原理を分析し、このシステムの測定結果の不確実性に影響する主要因をモンテカルロ法で分析した。次に、イナーシャル測定と単眼視覚測定で得られた姿勢データを基に、姿勢四元数融合過程の補間パスの最適化問題に対応し、四元数球面線形補間に基づく姿勢データ融合方法を提案し、イナーシャル-ビジュアル融合姿勢解算案を構築した。そして、隠れた点座標測定システムパラメータのキャリブレーション方法を設計した。最後に、実験装置を構築し、パラメータキャリブレーション実験と隠れた点座標測定実験を通じて、本稿で提案され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キャリブレーション結果の繰り返し性偏差が0.03°を超えず、隠れた点測定標的構造パラメータキャリブレーション結果の繰り返し性偏差が45μm未満であることを示した。キャリブレーション結果を基に、イナーシャル-ビジュアル融合姿勢解算方法を適用して隠れた点座標を求めると、座標測定平均誤差は単眼視覚案に比べて60.63%減少し、10ｍ以内の最大空間座標測定誤差が130μmを超えなかった。この方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対応し、良好な応用展望を持っている。
关键词
単眼視覚; 隠れた点座標測定; イナーシャル測定ユニット; 融合姿勢解算