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[发明专利]一种大尺寸结构真空环境内的变形监测方法及装置-CN202310737427.9在审
发明人：张成龙;郭健;王立;邹月;吴奋陟;梁士通;魏欣鹏;张丽华;钟俊;闫斯畅;王嘉珺 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种大尺寸结构真空环境内的变形监测方法及装置，该方法包括：获取由至少四台监测相机采集的待监测区域中待监测点的监视图像；其中，不同监测相机对应的监视区域不同，且监测相机固定安装在可移动的转台上；确定采集监视图像的监测相机所在转台的位置信息；根据各监测相机之间的位姿关系、监视图像和位置信息，确定待监测点的三维坐标；根据不同时刻下待监测点的三维坐标，确定变形结果。本方案提供的大尺寸结构真空环境内的变形监测方法能在真空环境下对大尺寸结构的自动化变形监测，提高变形监测效率。
一种尺寸结构真空环境变形监测方法装置

[发明专利]用于监测星空背景模拟系统的多相机系统标定方法-CN202310734431.X在审
发明人：邹月;张成龙;王立;吴奋陟;魏欣鹏;张丽华;郭健;梁士通;闫斯畅;王嘉珺 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明涉及星敏感器地面测试技术领域，特别涉及一种用于监测星空背景模拟系统的多相机系统标定方法，包括：确定标定板上的标志点在世界坐标系下的三维表示；令各三维转台均处于初始的零位位置；利用标定板，标定各组相机装置中的高精度相机，确定各高精度相机的内参数和外参数；在每组相机装置中的三维转台的可转动轴框上设置标记点；选取两组相机装置，标定其余各组相机装置的三维转台；再选出另两组相机装置，标定在先选取的两组相机装置的三维转台；选定基准坐标系，确定其余各组相机装置对应的相机坐标系在基准坐标系下的位姿关系，得到多相机系统的外参数。本发明能够快速、准确地对用于监测星空系统的多相机及转台进行标定。
用于监测星空背景模拟系统多相标定方法

[发明专利]一种基于微透镜阵列探测器的大视场照度均匀性光学系统-CN202111116413.2有效
发明人：吕伟振;梁潇;王立;曹中祥;吴奋陟;宋玉志;李丹凤;李志平;张琳;王京伟;陈建新 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G02B13/04 文献下载
摘要：本发明一种基于微透镜阵列探测器的大视场照度均匀性光学系统。通过采用反远距型光学系统结构型式，将孔径光阑设置在后组上，前组承担较大的视场负担，减小光线入射角度，使得像方视场角小于物方视场角。并在孔径光阑处设置像差渐晕，解决光学系统设计照度不均匀性的问题，以使轴外光束的口径增大，像面上的照度余弦分布规律由高阶变为低阶。最后，通过光路优化设计与约束从而减小像方主光线的角度，使得像方出射光线角度与带有微透镜阵列的CMOS探测器最大量子效率相匹配，提高相机的量子效率和像面照度的均匀性。与传统大视场光学系统设计型式相比，同等光照条件下，对弱暗目标的探测能力增强，具有分辨率高，像面照度均匀性好，长度短，重量轻等优点。
一种基于透镜阵列探测器视场照度均匀光学系统

[发明专利]一种火星车APS太阳敏感器误差补偿方法-CN202111094517.8有效
发明人：张建福;王立;吴奋陟;常晔;李连升;尹路;高长山;陈建新;李志平;顾朋;韩沛宏 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种火星车APS太阳敏感器误差补偿方法，利用相机畸变校正的思路，先行对太阳亮斑质心坐标进行校正，建立太阳亮斑质心理论坐标位置和实际质心位置的三次多项式，利用最小二乘法得到三次多项式的系数。采用二次补偿的思路解决坐标补偿后的角度残差，解决角度补偿曲线快速定位的问题。将运算量减少至3阶多项式运算2次和7阶多项式运算2次，误差补偿后精度达到0.03°(3σ)，运算量降低，产品更新率提高，产品精度提高。
一种火星 aps 太阳敏感误差补偿方法

[发明专利]一种同步扫描交会测量敏感器的标定方法-CN202110285861.9有效
发明人： 吴奋陟;华宝成;朱飞虎;王立;吴云;张成龙;陈建峰;贺盈波;尹芳;苏畅 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01S17/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种同步扫描交会测量敏感器的标定方法，属于光学成像敏感器标定技术领域。同步扫描交会测量敏感器为新型激光类视觉测量敏感器，在测量体制方面，融合了三角测距和基于飞行时间测距两种测量原理，光路复杂，结构参数众多。本发明所述方法首先对发射光路进行标定，以确定发射光路基线长度和摆镜间距等结构参数，同时对二维摆镜的电机转角数字量与空间光学角度的对应关系进行标定，并建立敏感器测量本体系与其基准镜坐标系的相对位置和姿态关系，即外参数，本发明所涉及方法将同步扫描交会测量敏感器测量模型中的众多参数进行一定程度的分离，降低标定参数之间的相关性，保证敏感器的标定精度和准确度。
一种同步扫描交会测量敏感标定方法

[发明专利]九自由度运动模拟系统-CN201710725731.6有效
发明人：李博;龚德铸;何华东;付铜玲;吴奋陟;邹月 -专利权人：天津航天机电设备研究所
申请日： 2017-08-22 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种九自由度运动模拟系统，包括横向直线移动机构、竖向直线移动机构、纵向直线移动机构以及横向移动平台机构、竖向移动平台机构、纵向移动平台机构，三个方向的直线移动机构正交，横向移动平台机构在横向直线移动机构上直线移动，竖向移动平台机构在竖向直线移动机构上直线移动，纵向移动平台机构在纵向直线移动机构上直线移动，且纵向直线移动机构设置在横向移动平台机构上，在竖向移动平台机构上设有追踪台系统；在纵向移动平台机构上设有目标台系统。本发明使系统达到更高的综合位姿精度；在满足相同九自由度运动模拟系统功能的条件下降低了系统构件的制造规模，降低制造难度，提高了可行性与经济性。
自由度运动模拟系统

[发明专利]一种交会对接测量相机和对接抓捕机构的联合标定方法-CN201910860202.6有效
发明人：李涛;郝慧;王勇;刘达;王立;郑永杰;吴奋陟;华宝成;石永强;刘鲁 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-09-11 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：一种交会对接测量相机和对接抓捕机构的联合标定方法，属于空间目标识别测量领域，包括如下步骤：1、设计制作特殊构型的标定靶标；2、每个对接抓捕机构的手抓的前端安装一个标定靶标；3、使用交会对接测量相机对手抓前端的标定靶标进行成像，同时标定相机也对标定靶标进行成像；4、移动并记录手爪的位置和姿态，再次对标定靶标进行成像；5、使用交会对接测量相机拍摄的图片进行相机内参解算；6、使用所有图像和相机内参解算结果解算交会对接测量相机之间的安装关系；7、利用使用所有图像、相机内参解算结果和手爪记录的位置姿态求解交会对接测量相机和手爪之间的位置姿态关系。本发明标定方法简洁重复性好，标定效率较高。
一种交会对接测量相机抓捕机构联合标定方法

[发明专利]一种基于天文技术的空间指向测量仪器标定方法-CN202110285856.8有效
发明人： 吴奋陟;王立;郑然;武延鹏;刘鲁;王苗苗;王艳宝 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于天文技术的空间指向测量仪器标定方法，属于空间指向测量仪器标定技术领域。本方法利用地球表面陆标特征实现空间指向测量仪器的在轨标定，首先从拍摄的地球光学影像中提取识别若干陆标特征点，计算陆标的图像坐标；其次将陆标特征点图像坐标进行径向畸变、偏心畸变和像平面畸变校正，计算陆标特征点在仪器测量本体系下观测矢量；然后，计算地球陆标库中匹配得到的陆标矢量，将其与观测矢量一一对应，利用最小二乘方法对敏感器的焦距、主点、径向畸变、偏心畸变进行修正。
一种基于天文技术空间指向测量仪器标定方法

[发明专利]一种用于激光雷达的MEMS扫描镜在线训练及标定方法-CN202111175988.1在审
发明人：朱飞虎;王立;王晓磊;吴奋陟;张运方;郑岩;郭绍刚;华宝成;赵宇;张琳;田玉松;徐李佳;蒋媛媛;温雅楠 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：一种用于激光雷达的MEMS扫描镜在线训练及标定方法，将靶板放置于激光雷达前方，激光雷达基准镜置于激光雷达上方，高速相机放在激光雷达侧方，红光照明光源发出红色将靶板照亮。经纬仪系统对激光雷达基准镜进行准直建立激光雷达基准镜坐标系。通过将靶板放置在两个不同位置，利用靶板和经纬仪系统配合分别建立相机像面坐标与激光雷达基准镜系下位置之间的关系，采用高速相机分别测量两个不同位置处像面坐标扫描轨迹，由此获得激光雷达基准镜坐标系到扫描本体系的关系。在此基础上，获取其中一位置处的激光雷达扫描轨迹，计算其与目标扫描轨迹之间的误差，通过PID控制使得误差满足规定的阈值。本发明较传统方法具有高精度、高效率的特点。
一种用于激光雷达 mems 扫描在线训练标定方法

[发明专利]一种可二维运动和变换构型的几何标定装置-CN201711182430.X有效
发明人： 吴奋陟;王晓燕;郭绍刚;朱飞虎;王京海;张丽华;邹月;李涛;刘鲁;高文文;郑岩;张运方;陈建峰 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-11-23 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： G01B5/00 文献下载
摘要：一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，涉及成像敏感器几何标定技术领域；包括主背景板、副背景板、支撑架、调整锁紧机构、基准尺安装接口和配重块；主背景板竖直放置，且主背景板的中心设置有方形槽；副背景板固定安装在主背景板的方槽内，且副背景板的上表面与主背景板的上表面平齐；支撑架竖直放置；支撑架的顶端设置有调整锁紧机构；主背景板的顶部和底部均设置有基准尺安装接口；主背景板通过基准尺安装接口与调整锁紧机构固定连接；支撑架顶部设置有配重块。本发明装置灵活稳定，通用化程度高，解决了现有几何标定装置构型固定、姿态固定、稳定性差、设备利用率低的问题，可用于不同瞬时视场成像敏感器的几何标定。
一种二维运动变换构型几何标定装置

[发明专利]改进的最近点迭代点云配准方法-CN201710761847.5有效
发明人：吴云;王立;朱飞虎;郭绍刚;刘达;吴奋陟 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-08-30 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： G06T7/30 文献下载
摘要：本发明提供了两种改进的最近点迭代点云配准方法，属于图像处理和三维点云配准领域。所述提高最近点迭代算法收敛速度的方法是在传统最近点迭代算法基础上，增加一个构造旋转矩阵的环节，所构造的旋转矩阵用于参与迭代过程中新的待配准点云的生成。构造矩阵的方法有两种，一种是基于当前次迭代所得的矩阵Ri进行构造，另一种是根据相邻两次迭代获得的三轴姿态角之差，再通过欧拉角公式，进行矩阵构造。经仿真验证，两种方法都能够有效提高传统最近点迭代算法的收敛速度，提高了算法的整体效率，特别是在处理是数据点较大的情况下，其效率提升的优势更为明显。
改进最近点迭代点云配准方法

[发明专利]一种复杂构型的成像敏感器在轨几何标定装置-CN201711220697.3有效
发明人： 吴奋陟;王晓燕;刘鲁;陈建峰;李涛;高文文;郑岩;张运方;王京海;张丽华;张成龙;邹月;郭健 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-11-29 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种复杂构型的成像敏感器在轨几何标定装置，涉及成像敏感器在轨几何标定技术领域；包括背景板、普通标志、编码标志和机械接口；其中背景板是装置的主体结构，用于提供低反射率回光背景，并保持靶标稳定；普通标志和编码标志按照一定间隔分布在背景板上，以标识空间点位置；机械接口用于装置的安装和紧固；本发明提供一套适用于成像敏感器在轨几何标定的装置，该装置能够在在轨条件下提供一定数量、空间信息已知、清晰可见、稳定可靠的成像目标，大大增加了敏感器在轨标定可用的已知信息，使得敏感器的在轨标定过程的复杂程度降低、标定精度和可靠性提高。
一种复杂构型成像敏感几何标定装置

[发明专利]一种三维姿态配准方法-CN201710739703.X有效
发明人：吴云;王立;朱飞虎;郭绍刚;刘达;吴奋陟 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-08-25 - 公布日： 2020-04-10 - 主分类号： G06T7/33 文献下载
摘要：本发明提供了一种三维姿态配准方法，属于点云配准领域。该方法先根据待配准点云生成凸包点集，再在凸包点集中确定待配准四面体，然后在目标点云中查找与其形状相似的四面体，基于此两个四面体的四个顶点解算待配准点云相对于模型点云的相对位置姿态(旋转、平移矩阵)将旋转平移矩阵作用于凸包点集从而得到新的凸包点集；在目标点云中，依次对新凸包点集中的每个点寻找其所对应的最近点，计算所有最近点对的平均欧氏距离，判断此平均欧氏距离是否满足阈值条件，以确定求解出的相对位置姿态是否满足精度需求。本发明采用了二分法查找类似四面体、相似候选配准四面体剔除和利用凸包点集代替整体点云进行误差计算等方式优化了整体运行效率。
一种三维姿态方法

[发明专利]大视场宽工作距双目相机的在轨几何校正及精度验证方法-CN201711250032.7有效
发明人： 吴奋陟;王晓燕;王立;张成龙;张丽华;刘鲁;李涛;梁潇;高文文;李全良;王京海;邹月;郭健;郑岩;张运方 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-12-01 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：大视场宽工作距双目相机的在轨几何校正及精度验证方法，涉及光学成像敏感器在轨标定技术领域；其步骤包括：星上靶标地面定标、双目相机六自由度运动、双目相机采集星上靶标图像、在轨参数解算、精度评估；本发明通过合理规划测例使得大视场双目相机的全视场均能得到有效标定；方法通过整体最优估计，同时求解双目相机的内、外参数，以保证相机参数的估计值能够使单个相机的物像共线关系、双相机之间的空间约束关系同时达到最优；方法考虑了光学系统的畸变修正，保证了相机的标定精度；方法利用双目相机测量的空间几何约束关系验证在轨校正精度，使得在轨精度验证不依赖于目标的绝对位置数据；标定参数可用于空间机械臂在轨标定。
视场工作双目相机几何校正精度验证方法

[发明专利]一种基于标定场的激光雷达两步标定方法-CN201710371583.2有效
发明人： 吴奋陟;王立;郭绍刚;朱飞虎;吴云;刘达 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-05-24 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于标定场的激光雷达两步标定方法，包括步骤：建立标定场、定标、角度标定准备、经纬仪组网、激光雷达扫描、经纬仪测量、建立角度修正方程、计算角度修正系数、建立基线场、激光雷达测量、经纬仪测量、建立距离修正方程、计算距离修正系数；本发明通过采用不需要精密设计与加工的标定装置作为标定基准，实现了对激光雷达的快速标定；解决了常规方法对测试场地、标定场以及标定装置要求过高的问题；通过转台配合实现整个测试过程，降低了测试难度，克服了常规方法难以保证全视场角度修正精度的难题；通过标定场与基线场的分步测试，达到了从标定模型中，分离距离修正的效果，弥补了常规方法距离参数与角度参数相互耦合的缺陷。
一种基于标定激光雷达方法

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