别梓钒,张瑞,李维诗

(合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230041)

0 引言

在航空航天、汽车制造等领域,为了高速、方便、非接触地对大尺寸曲面工件进行三维测量,三维扫描测量机器人[1]逐渐得到应用。传统的三维扫描测量机器人的工作原理是:三维激光扫描测头固定在工业机器人关节臂末端,工业机器人按照规划路径运动,带动激光扫描测头扫描工件获取点云数据。由于机器人存在装配误差、惯性滞后,机器人末端的定位精度会受到限制,影响测量精度。采用多目视觉测量系统对三维扫描测头进行动态测量[2]可以消除机器人末端定位精度的影响。

摄影测量中基于共线方程的三维重建易受噪声影响,通常采用光束法平差(Bundle Adjustment,BA)对相机参数和三维坐标初值进行整体的非线性优化,以获得更精确的测量结果[3]。传统光束法平差本质上是求解非线性最小二乘问题,一般以被测点在像平面上的重投影误差作为误差函数,再以一定的最优化准则修正相关参数。许多学者对光束法平差在坐标测量领域内的应用进行了研究与改进,周维虎等人[4]运用光束法平差对激光跟踪仪的精度进行了评定,证明了光束法平差对激光跟踪仪的精度评定正确可行。郭迎钢等人[5]在激光跟踪仪光束法平差中引入马氏距离,建立起抗差马氏光束法平差模型,提升了处理精度。赵帅华等人[6]提出了BFGS-GN法,提升了光束法平差对不同类型初值的鲁棒性。……