作者：黄战华; 张亚男; 方石; 蔡怀宇位置敏感探测器位姿测量单传感器合作目标红外led
摘要：为了克服图像传感器在位姿测量中存在响应速度与精度相互制约以及相应图像处理算法复杂的缺陷,提出一种基于单个位置敏感探测器的目标空间位姿测量方法.首先建立以位置敏感探测器光敏面中心为原点的传感器坐标系并在该坐标系下定义空间姿态角,然后将合作目标上8个循环交替点亮的红外LED光源作为探测对象,特征发光点经过会聚镜头成像于探测器光敏面上,经信号处理得到各点二维像坐标,并结合光源相对位置关系最终解算得到目标在传感器坐标系下的空间位置和姿态.在对系统稳定性进行验证后完成了位置平移与角度旋转的测量实验.实验结果表明:提出的方法在视场角为16.3°的范围内探测距离可达10 m,沿深度方向的位置测量绝对误差最大为36.2 mm,其他方向位置测量平均绝对误差最大为7.1 mm,角度测量绝对误差优于2°.该方法解算过程简单、实时性强,测量更新频率为100 Hz,可以满足位姿检测的高速要求.
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