基于单目与惯性传感器结合的视觉测量系统设计与实现的中期报告.docx

基于单目与惯性传感器结合的视觉测量系统设计与实现的中期报告
1.项目背景
在工业生产中，视觉测量技术被广泛应用于物体尺寸、形状、位置和姿态的测量。然而，仅依靠单目相机进行视觉测量存在一定的局限性，如对于复杂的三维形状和基于运动的测量需要更多的信息来提高测量准确性和鲁棒性。因此，本项目旨在结合惯性传感器和单目相机，设计一种基于单目与惯性传感器结合的视觉测量系统，以提高测量精度和实时性。
2.项目进度
目前，本项目已完成如下工作：
2.1系统硬件设计
系统采用单目相机和惯性传感器相结合的方式，其中单目相机用于获取物体的图像信息，惯性传感器用于测量相机的运动信息。具体来说，系统主要包括以下硬件设备：
-摄像头：采用USB3.0接口的高清摄像头，可实时获取物体的彩色图像和深度图像；
-IMU模块：采用ADIS16470型惯性传感器模块，测量相机的角速度和加速度信息；
-串口转USB转换器：用于将IMU模块获取的数据传输给计算机。
2.2数据采集与处理
系统采用MATLAB编程语言进行数据采集和处理。具体来说，系统通过MATLAB内置的图像处理工具箱对相机捕获的彩色图像和深度图像进行处理，提取出物体的轮廓和几何特征。同时，利用IMU模块获取的相机姿态信息，将物体从相机坐标系转换到世界坐标系。
3.存在问题与下一步工作计划
目前，本项目存在如下问题：
-相机与IMU模块之间存在时间误差，可能导致测量不准确；
-系统运行速度较慢，需要优化程序代码。
为解决以上问题，下一步工作计划如下：
-设计时间同步模块，消除相机与IMU之间的时间误差，提高测量精度；
-对MATLAB代码进行优化，提高系统运行速度。
4.参考文献
-Lee,D.,&Kwon,O.(2018).Developmentofacombinedvision-inertialsensor-basedmeasurementsystemforestimatingvehiclemotion.Sensors,18(6),1832.
-Li,L.,Zheng,Y.,Shen,X.,&Yang,F.(2015).Areviewofrecentadvancesinregistrationtechniquesappliedtoroadenvironmentsusingmultiplesensors.Sensors,15(9),22363-22395.