王高杰，郝向阳，欧阳文，郑 凯，李朋月

（信息工程大学 地理空间信息学院，郑州 450000）

0 引言

基于单目相机的视觉导航过程，需要进行相机位姿的实时解算。使用人工标志的视觉导航方式，需要通过识别人工标志获取精确的3 维点，利用物点与像点的透视关系式解算出相机中心相对于世界坐标系的位置和姿态，是视觉导航1 种重要的手段。在人工标志无法密集布设的情况下，标志点的分布对于相机位姿估计具有一定的影响；分析定位点的构型与位姿解算精度的关系，对于设计更加实用准确的人工标志分布方案，以及位姿解算过程中的点位选择真有重要意义。

目前受限于计算机技术的发展，无论对室内导航还是室外导航，都很难进行高速率的场景建模。因此，广泛运用基于人工地标的识别定位方法来实现定位[1]。当前比较有代表性的是由密西根大学阿普里尔（April）实验室开发的阿普里尔·塔格（AprilTag）视觉基准系统[2]。AprilTag 可以识别单个或者多个人工标志，很好地解决了传统的人工标志受环境、光照等条件影响时，识别出错率较高的问题，可以进一步提升识别效率与定位精度[3]；但是实现这一目标对于AprilTag 标志布设的要求比较高。

本文使用精确标定的相机获取图像信息，在奥普蒂·特拉克（OptiTrack）运动捕捉系统下，获得准确的人工标志定位点坐标以及相机中心的概略位置和相机姿态，重点研究人工标志定位点的分布对于单目位姿解算精度的影响，并对视觉导航过程中，人工标志的布设，以及位姿解算过程中，点位的选择提出合理的方案和建议。……