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      一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的姿態(tài)動(dòng)態(tài)測量方法

      文檔序號:40283002發(fā)布日期:2024-12-11 13:24閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種激光跟蹤姿態(tài)動(dòng)態(tài)組合測量方法,包括以下步驟:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法,其特征在于,步驟(1)所述的通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)確定各坐標(biāo)系之間的相對位置關(guān)系是指在實(shí)驗(yàn)開始前,通過標(biāo)定外參實(shí)驗(yàn)獲取所述第一坐標(biāo)系與所述第二坐標(biāo)系、所述第二坐標(biāo)系與所述第三坐標(biāo)系、所述第三坐標(biāo)系和所述第四坐標(biāo)系之間的平移向量;并使用張正友相機(jī)標(biāo)定法獲取所述視覺測量單元的內(nèi)參矩陣。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法,其特征在于,步驟(2)所述的測得第四坐標(biāo)系與第二坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)矩陣是指根據(jù)視覺拍攝特征點(diǎn)圖像,解算出所述第四坐標(biāo)系在所述第二坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)矩陣;測得第四坐標(biāo)系與第三坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)矩陣是指根據(jù)所述慣性測量單元測得的數(shù)據(jù),解算出所述第四坐標(biāo)系在所述第三坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)矩陣。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法,其特征在于,步驟(3)的解算出第一、第二姿態(tài)角是指根據(jù)步驟(2)獲取的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣,以及步驟(1)中獲取的不同坐標(biāo)系間的相對位置關(guān)系求解出兩個(gè)第四坐標(biāo)系在第一坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)矩陣;根據(jù)這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣可以獲取兩組合作靶標(biāo)在第一坐標(biāo)系下的姿態(tài)角,即第一姿態(tài)角、第二姿態(tài)角。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法,其特征在于,步驟(4)所述的確定bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是指將步驟(3)所述的第一姿態(tài)角、第二姿態(tài)角先進(jìn)行預(yù)處理,將經(jīng)過處理的第一姿態(tài)角和第二姿態(tài)角作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層,將最終姿態(tài)角作為輸出層,通過仿真分析實(shí)現(xiàn)對隱藏層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并確定各層之間的權(quán)值矩陣和激活函數(shù)。

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法,其特征在于,步驟(5)所述的求解融合姿態(tài)角指的是根據(jù)步驟(4)所述結(jié)構(gòu)的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對經(jīng)過預(yù)處理后的步驟(3)所獲取的第一姿態(tài)角、第二姿態(tài)角,進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,獲取被測物在基站坐標(biāo)系,即第一坐標(biāo)系下的最終姿態(tài)角。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明提供了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激光跟蹤姿態(tài)動(dòng)態(tài)測量方法,所述方法的硬件組成包括:激光跟蹤測量單元、視覺測量單元、慣性測量單元(IMU)、合作靶標(biāo);綜合利用慣性測量單元的高動(dòng)態(tài)性、視覺姿態(tài)測量的高精度,建立姿態(tài)動(dòng)態(tài)測量模型;該方法利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模復(fù)雜非線性關(guān)系的優(yōu)點(diǎn),提高了激光跟蹤姿態(tài)測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)定性以及魯棒性,彌補(bǔ)了視覺測量單元視場被遮擋時(shí)測量系統(tǒng)無法測量的缺陷,改善了當(dāng)被測物體運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí),測量速度、精度得不到保障的問題,有效提高了測量系統(tǒng)的精度,適應(yīng)性和泛用性。

      技術(shù)研發(fā)人員:熊芝,郭政南,董佳樂,賈小東,張昊,楊磊,馮宇,聶磊,翟中生,周維虎
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:湖北工業(yè)大學(xué)
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/10
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