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工业增强现实中的相机跟踪
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2011
  • 页码:1353-1359
  • 分类:TP391.1[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金联合基金资助项目(No.60939003/F01)
  • 相关项目:新型常用航空发动机全系统全寿命预知维修决策理论与方法研究
中文摘要:

提出了利用工业对象表面共面圆进行相机位姿跟踪的解决方案。首先,利用共面圆构建对象坐标系;用扩展卡尔曼滤波器预测相机位姿限定椭圆轮廓点搜索的位置及范围,计算梯度归一化互相关系数来形成轮廓点候选数据集;然后,剔除候选数据集中的野值,用最大似然估计法进行高精度椭圆拟合;最后,根据二次曲线的射影理论计算相机位姿并更新滤波器的状态。实验表明,本文方法跟踪相机位姿的最大误差角度为1.4°,平移为3.5mm,跟踪速度为10~12frame/s,满足工业增强现实中相机位姿跟踪的应用需求。

英文摘要:

A solution for camera tracking based on coplanar circles from industrial objects was presented.Firstly,a coordinate system for an object frame was constructed based on coplanar circles.Then,the Extended Kalman Filter(EKF) was exploited to predict camera pose to restrict the positions and regions for searching ellipse contours,and the candidate contour points of ellipse were formed by calculating normalized cross coefficient of gradient.With maximum likelihood estimation,a high accurate ellipse was obtained after eliminating outliers from candidate dataset.Finally,the camera pose was estimated using projective theory of conics,and the filter state was updated.Experiments show that the maximum pose deviation of camera tracking is 1.4° for rotation and 3.5 mm for translation,and the tracking rate is 1012 frame/s.The results can meet the requirement of pose tracking in industrial Augmented Reality(AR).

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699