亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Breaking the Tradeoff Between Accuracy and Distance: A Long-Focal Camera Pose Measurement Method and Verification System

计算机视觉 人工智能 计算机科学 校准 姿势 特征提取 可视化 机器视觉 测量不确定度 计量系统 观测误差 目标检测 距离测量
作者
Zhuo Chen,Yuebo Ma,Hongfeng Long,Yihui Zhao,Zifei Cao,Ding Yuan,Chuan Yan,Yuyuan Liu,Enhai Liu,Rujin Zhao
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:75: 5019316-5019316
标识
DOI:10.1109/tim.2026.3742026
摘要

Long-distance, high-precision attitude measurement for large spatial spacecraft has become a cornerstone of successful space missions. While long-focal-length cameras are essential for addressing long-distance measurement challenges, conventional perspective-$n$-point (PnP) methods suffer from rank deficiency in the coefficient matrix during linear solving and severe singularity of the Hessian matrix in nonlinear optimization, rendering ultraprecise measurement extremely difficult. To address these limitations, we propose LFPnP, a novel PnP framework specifically tailored for long-distance, long-focal-length cameras. In the linear phase, we introduce a vectorized joint-solving strategy based on a weak perspective model, achieving global synchronization that effectively eliminates the linear dependence in the coefficient matrix. In the nonlinear phase, we construct a constant-damping regularized optimization problem in the Lie algebra space [$\mathfrak {se}(3)$], leveraging anchored damping factors to fix the singularity of the Hessian matrix, thereby significantly reducing geometric approximation errors and suppressing divergence. Furthermore, to overcome the challenge of acquiring absolute ground truth at long distances, we establish a metrology-grade precision verification system based on a “camera–target–laser tracker” setup. Experimental results demonstrate that LFPnP consistently outperforms state-of-the-art methods across all dimensions. Specifically, at an ultralong distance of 60 m, LFPnP constrains the relative attitude errors along the$x$-,$y$-, and$z$-axes to merely$2.40"$,$3.15"$, and$2.36"$, respectively, while keeping the relative translation errors within 22.64, 35.65, and$665.68~\mu \text {m}$, demonstrating significant superiority over existing SOTA methods. The code is publicly available athttps://anonymous.4open.science/r/LFPnP_MATLAB/LFPnP_MATLAB.zip

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
5秒前
内向海豚发布了新的文献求助10
6秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
单身的涫完成签到,获得积分10
19秒前
悦耳向松完成签到,获得积分10
44秒前
48秒前
周凯发布了新的文献求助10
52秒前
53秒前
研友_Zlepz8发布了新的文献求助10
59秒前
秀丽颤完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
刘澜旭发布了新的文献求助10
1分钟前
正直的剑愁完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
追寻醉易完成签到,获得积分10
1分钟前
狐狸发布了新的文献求助10
1分钟前
可爱的函函的应助被刘澜旭采纳,获得10
1分钟前
忧郁的涵雁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
louis861933完成签到,获得积分10
2分钟前
细腻伯云完成签到,获得积分10
2分钟前
文静楷瑞完成签到,获得积分10
2分钟前
沉着且呵呵完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
风华完成签到,获得积分10
2分钟前
研友_Zlepz8发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
uss完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
专一的思菱完成签到,获得积分10
3分钟前
BadYan完成签到,获得积分10
3分钟前
cathyfly1006发布了新的文献求助10
3分钟前
不安碧灵完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
机灵寄柔完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
拉长的映波完成签到,获得积分10
4分钟前
落寞曼柔完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8122967
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9527026
关于积分的说明 21563703
捐赠科研通 7702378
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415816
关于科研通互助平台的介绍 2541514
邀请新用户注册赠送积分活动 2456319