우리나라의 첨단 제조업이 고정밀 공간 6자유도 측정 시스템에 대한 긴급한 요구에 대응하여, 레이저 트래킹 측정을 위한 단안 비전을 기반으로 한 대범위 전자동 고정밀 자세 측정 방법을 제안한다. 레이저 트래킹 측정을 위한 자세 측정 시스템 구성, 협력 타겟 하드웨어 설계를 설명하고, 자세 측정 수학 모델을 구축하였다; 다음으로 적응형 선명 이미지의 자세 측정 모듈 특성을 분석하고, 광학 왜곡 모델과 Zhang Zhengyou 보정법을 기반으로 실시간 카메라 이미지 모델을 구축하고, 특징점 픽셀 좌표 모델을 동적으로 보정하여 특징점 추출 정확도를 향상시켰다; 이후 협력 타겟의 기하학적 특성, EPnP 알고리즘, SoftPOSIT 알고리즘을 결합하여 개선된 자세 측정 방법을 제안하고, 자세 측정 시스템의 자동 모니터링 및 오류 교정 메커니즘을 구축하여 측정 범위 내 임의의 동적 자세의 자동 측정을 실현하였다. 마지막으로 2차원 정밀 회전대를 이용해 협력 타겟을 장착한 레이저 트래킹 자세 측정 시스템의 정밀도를 테스트하였다. 실험 결과 3~10m 범위, 방위각/피치 각 ±30°, 롤 각 ±180° 이내에서 14개 특징점을 갖춘 협력 타겟은 자세 측정 정확도가 0.049° 이하이고, 10개 특징점을 갖춘 협력 타겟은 자세 측정 정확도가 0.065° 이하임을 보였다. 이 방법은 범용성이 뛰어나며 협력 타겟 특징점 배치 제약이 적어 첨단 제조업 레이저 트래킹 정밀 측정 요구를 충족할 수 있다.

레이저 트래킹 측정; 단안 비전; 적응형 측정; 자세 측정