رهیافتی نو برای تعیین شش مولفه موقعیت و وضعیت یک شیء با عکسبرداری

در این مقاله روشی جدید برای تعیین موقعیت و وضعیت شی ء نسبت به دستگاه دوربین با استفاده از تصویر آن ارائه شده است. تصویر واقعی که از دوربین در اختیار است از نگاشتی غیرخطی بین جهان سه-بعدی و تصویر دوبعدی حاصل می شود. برخی محققان با خطی فرض کردن این نگاشت تخمین موقعیت و وضعیت را ساده تر کردند ولی از کلیت مسأله کاسته و محدودیت هایی بر ابعاد شیء مورد نظر اعمال نمودند. استفاده از نگاشت غیرخطی و دست یابی به روابط هندسیِ برقرار بین شیء و تصویر آن اگر چه کاری چالش برانگیز و دشوار است ولی دقت کار را بالا برده و محدودیتی بر ابعاد شیء وارد نمی کند. حالتی که یک شیء در برابر دوربین قرار می گیرد بسته به نوع دوران و فاصله اش از محور اصلی دوربین تغییر می کند. در این مقاله برای تعیین شش مولفه موقعیت و وضعیت یک شیء با عکس برداری، دستگاه معادلات غیرخطی با ده معادله و پنج مجهول استخراج شده است. در حل دستگاه معادلات غیرخطی، انتخاب الگوریتمی مناسب که علاوه بر کمینه کردن خطا، زمان کمی نیاز داشته باشد، حائز اهمیت است. با توجه به اینکه در آزمایش عملی مقادیر دقیق نیستند الگوریتمی از نوع بهینه سازی پیشنهاد شده و راهکاری برای انتخاب حدس اولیه پیشنهاد می شود که هم همواره به پاسخ برسد و هم زمان حل مسأله را کاهش دهد. درستی معادلات استخراج شده با بدست آوردن شش مولفه ی موقعیت و وضعیت یک تئودولیت از روی تصاویر نشان داده شده است.