一种用于高速三维跟踪的小型可开窗复眼系统

作     者：张姗姗 宋乐 张雄 房丰洲 ZHANG Shan-shan;SONG Le;ZHANG Xiong;FANG Feng-zhou

作者机构：天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2011CB706706) 国家外专局引智计划(B07014) 国家自然科学基金(51175377) 天津市自然科学基金(12JCQNJC02700)资助项目 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2014年第25卷第9期

页      码：1796-1802页

摘      要：为了实现对近景目标的高速三维跟踪,设计了一种小型仿生复眼系统,并将其与可开窗相机相结合。介绍了系统的结构与设计原则,提出了一种适用于多孔径系统的跟踪与探测策略。利用卡尔曼滤波器对图像传感器进行多路并行开窗,从而克服视场与空间分辨率对跟踪速度的制约,在较低代价的前提下实现了高速三维跟踪。采用蔡氏两步法对7子眼复眼镜头进行了统一标定,并建立了归一化多目探测模型,在实时跟踪的基础上实现了三维信息获取。为了验证系统的高速三维跟踪效果,在3 000f/s的帧频下,对一个以10r/s的角速度做匀速圆周运动的目标进行了实时跟踪,并重构出目标在距相机150mm处的三维运动轨迹。实验结果表明,系统能够有效实现对高速运动目标的实时跟踪与三维粗定位。分析了影响系统三维探测精度的因素以及提高精度的方法,为用于全景高速三维探测的复眼跟踪系统的研制奠定了基础。

主 题 词：复眼 开窗 卡尔曼滤波 高速 三维跟踪 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16136/j.joel.2014.09.025

馆 藏 号：203581894...