基于改进ArUco标签的位姿估计方法

作     者：段志瑜 罗哉 江文松 杨力 李亚茹 卞点 DUAN Zhiyu;LUO Zai;JANG Wensong;YANG Li;LI Yaru;BIAN Dian

作者机构：中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量大学信息工程学院浙江杭州310018 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFF0705704) 国家自然科学基金(52075511) 国家市场监督管理总局技术保障专项项目(2023YJ10) 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：364-371页

摘      要：针对使用ArUco标签在远距离测量时精度不高的问题,提出改进ArUco标签的位姿估计方法。该方法在ArUco标签的基础上设计了阵列特征圆环,提取圆环的中心点并对其进行排序,根据交比不变特性判断出圆心检测的准确性;利用加权最小二乘法建立ArUco标签角点与阵列圆环圆心之间的直线拟合关系,实现角点修正;采用EPnP算法解算出改进ArUco标签的位姿参数,并利用LM算法对位姿进行优化,提高位姿测量精度。设计了机械臂视觉定位系统验证所提出方法的可行性和有效性。实验结果表明,此改进方法在2.5~4 m范围内测量的最大平移误差为8.72 mm,最大旋转误差为1.78°。所提出的方法在4 m处纵向距离测量的相对误差降低0.69%,提高了测量精度。

主 题 词：几何量计量 位姿估计 ArUco标签 视觉定位 目标检测 单目视觉 

学科分类：08[工学] 080402[080402] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-1158.2024.03.09

馆 藏 号：203127392...