8.4.2 基于标志物的无人机位置姿态估计

8.4.2 基于标志物的无人机位置姿态估计

用8.4.1小节中得到的四个角点坐标,即可进行PNP(N点透视)问题解算。

世界坐标系和相机坐标系之间的关系如下:

式中,R=RURC 为相机坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵,RU为无人机坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵,它由无人机的三个欧拉角的方向余弦经过计算得出,CR为相机坐标系相对于无人机坐标系的旋转矩阵,它由云台的两个欧拉角(俯仰角、偏航角)的方向余弦经过计算得出。前面已经给出这两个旋转矩阵的具体表示形式。

T=[txtytz ]T为无人机的位移矢量,tx、ty、tz为位移在相机坐标系三个坐标轴方向的分量,即世界坐标系原点在相机坐标系下的坐标。

这里用之前所述的Tsai法对得出的角点进行解算,将得出旋转矩阵R以及位移矢量T。因为云台相机的姿态角CR是可以测得的,由此可求出无人机的旋转矩阵UR,从而解算出无人机的三个欧拉角。