基于改进ArUco标签的位姿估计方法

作者：段志瑜; 罗哉^*; 江文松; 杨力; 李亚茹; 卞点

来源：计量学报, 2023, 1-7.

• 计量学
• 单目视觉
• ArUco
• 位姿测量

针对使用ArUco标签在远距离测量时精度不高的问题，提出改进ArUco标签的位姿估计方法。该方法在ArUco标签的基础上设计了阵列特征圆环，提取圆环的中心点并对其进行排序，根据交比不变特性判断出圆心检测的准确性；利用加权最小二乘法建立ArUco标签角点与阵列圆环圆心之间的直线拟合关系，实现角点修正；采用EPnP算法解算出改进ArUco标签的位姿参数，并利用LM算法对位姿进行优化，提高位姿测量精度。设计了机械臂视觉定位系统验证所提出方法的可行性和有效性。实验结果表明，本文方法在2.5-4m范围内测量的最大平移误差为8.72mm，最大旋转误差为1.78°；而传统方法的最大平移误差为36.42mm，最大旋转误差为4.65°。所提出的方法在4m处纵向距离测量的相对误差降低0.69%，提高了测量精度。

• 单位
  中国计量大学