基于扩展卡尔曼滤波的舰机相对位姿估测

作者：王睿; 阎鹏; 刘红英; 张广军3d相对位姿估测扩展kalman滤波器图像序列无人机单目视觉导引

摘要：通过将基于扩展卡尔曼滤波的长序列图像分析方法与单目视觉技术相结合，把无人机自主着舰视觉导引中舰机间相对位姿的估测，转化为机载摄像机对着舰靶标平面3D位姿的实时估测问题．首先根据透视投影理论，建立了以摄像机的透镜中心为原点且Z轴与光轴重合的摄像机坐标系和世界坐标系，然后利用机载摄像机连续拍摄的靶标图像序列，选择描述相对运动的3个欧拉角、平移向量及它们的速度作为状态变量；由靶标角点的提取和帧间匹配，建立了反映着舰靶标上特征点的图像坐标和状态变量之间关系的观测方程，带入扩展卡尔曼滤波器，估测出舰机的相对运动参数．计算机数据仿真和基于DSP平台的半实物仿真试验验证了算法的有效性和鲁棒性．

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