题目：基于单目视觉的线标定方法的研究

近年来，将视觉信息同自动控制系统相结合形成视觉导引系统，使航天器视觉导引系统具有同外部环境进行智能交互的能力，是智能机器系统发展的一个主要方向。视觉导引系统中部分控制信号主要来自于机器系统相对于合作目标的绝对位置和方向信息。在现有的导引方法中，以计算机视觉为理论基础，具有大视场、 非接触及精度适中的视觉导引，尤其适合于估计机器系统相对于合作目标的位置姿态。其基本原理是，将摄像机装载在机器系统上，由平面合作目标上的特征及特征在平面合作目标图像上对应的信息，根据摄像机透视投影模型，适时估计出机器系统上摄像机相对于合作目标的位姿，由此可知，视觉导引的关键问题是实时获得摄像机相对合作目标的位置姿态，因此本文对可变焦摄像机三维位姿的实时测量进行了深入研究，重点完成以下工作：1． 基于亚象素边缘共线点的目标图像轮廓的快速畸变校正：由于光学镜头畸变的存在，致使所拍摄的图像存在几何失真，针对轮廓简单的图像，本文提出了基于亚象素边缘共线点的目标图像轮廓的快速畸变校正方法。2．图像亚像素边缘直线信息的自动提取：对校正后的图像轮廓，本文采用精度为1/10个像素的Hessian矩阵[1] 法来提取目标图像的亚象素边缘线点，根据线点的梯度方向设置图像边缘标志点，由标志点的信息来获取图像边缘直线的属性。3．摄像机内参及三维位姿的实时测量：本文根据主点查找表，采用单幅图像，来实现摄像机相对于平面合作目标的三维位姿的单视实时测量。