Em resposta à necessidade urgente da nossa indústria de manufatura avançada por um sistema de medição espacial de seis graus de liberdade de alta precisão, propõe-se um método de medição de atitude totalmente automático de grande alcance e alta precisão com base em visão monocular, voltado para medição de rastreamento a laser. São descritas a composição do sistema de medição de atitude voltado para rastreamento a laser, o design do hardware do alvo cooperativo e estabelecido o modelo matemático de medição de atitude; em seguida, são analisadas as características do módulo de medição de atitude de imagem nítida adaptativa, estabelecido um modelo de imagem de câmera em tempo real baseado no modelo de distorção óptica e no método de calibração de Zhang Zhengyou, com correção dinâmica do modelo das coordenadas dos pixels dos pontos característicos, aumentando a precisão da extração dos pontos característicos; posteriormente, combinando as características geométricas do alvo cooperativo, o algoritmo EPnP e o algoritmo SoftPOSIT, propõe-se um método aprimorado de medição de atitude, estabelecendo um mecanismo automático de monitoramento e correção de erros do sistema de medição de atitude, permitindo a medição automática de qualquer pose dinâmica dentro do alcance da medição. Por fim, é utilizada uma plataforma rotativa de precisão bidimensional equipada com o alvo cooperativo para testar a precisão do sistema de medição de atitude para rastreamento a laser. Os resultados experimentais mostram: na faixa de 3 a 10 metros, com ângulos de azimute/elevação de ±30° e ângulo de rolamento de ±180°, com um alvo cooperativo equipado com 14 pontos característicos, a precisão da medição de atitude é melhor que 0,049°; com um alvo equipado com 10 pontos característicos, a precisão é melhor que 0,065°. Este método é altamente universal, com poucas restrições sobre a disposição dos pontos característicos do alvo cooperativo, podendo atender às necessidades de medição precisa do rastreamento a laser na manufatura avançada.

medição de rastreamento a laser; visão monocular; medição adaptativa; medição de atitude