摘要：针对不适用编码器等接触式旋转角度测量器件的场景设计一种基于单目视觉里程计的纯姿态测量算法,具有成本低、精度较好、不漂移的优点。为解决纯旋转条件下的应用问题,以经典单目视觉里程计算法为基础,通过给定深度,直接初始化,修改姿态的计算和优化算法,解决了其在纯旋转条件下无法工作的问题;针对摄像头无法精确安装于被测物体旋转中心的实际问题,建立了安装偏置模型,改进姿态测量算法,有效地解决安装偏置问题,同时提出一种离线测量方案,实现了对安装偏置参数的辨识。用高精度两轴转台验证算法的有效性。实验结果表明该算法在使用低成本摄像头时仍具有良好的综合性能,多自由度周角动态测量误差在0.5°以内。

关键词：视觉测量 姿态测量 视觉里程计 纯旋转 安装偏置 

单位：哈尔滨工业大学航天学院控制与仿真中心; 哈尔滨150080