УДК 681.2.089:004.021
КАЛИБРОВКА ТРЕХОСНОГО MEMS-АКСЕЛЕРОМЕТРА ДЛЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ФОТОГРАММЕТРИИ И СОВМЕЩЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
А. И. Калинкин, аспирант кафедры радиотехнических систем РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-0720-4850, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Т. С. Кислицына, ассистент кафедры радиотехнических систем РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-0374-8316, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
И. А. Кудинов, аспирант кафедры электронно-вычислительных машин РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-1795-097X, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
И. А. Лютков, магистрант кафедры радиотехнических систем РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-0272-0696, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
И. С. Холопов, к.т.н., декан факультета радиотехники и телекоммуникаций РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0001-5220-0811, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Исследована погрешность оценивания вектора калибровочных параметров трехосного MEMS акселерометра с применением метода нелинейной оптимизации Левенберга – Марквардта при различном количестве точек на поверхности эллипсоида чувствительности. Цель работы – исследование влияния погрешностей измерения по сигналам MEMS-акселерометра угловых координат, вызванных погрешностью оценивания его калибровочных параметров при малом количестве калибровочных положений, на качество решения двух прикладных задач цифровой обработки изображений: 1) формирования видеопанорам и 2) позиционирования по данным от единственной камеры и двух реперных излучателей. Показано, что при калибровке MEMS-акселерометра ADXL345 уменьшение рекомендованного количества калибровочных положений на 40 % и 80 % приводит к увеличению абсолютной погрешности оценивания крена и тангажа до 1,5° и 3° соответственно. Такая абсолютная погрешность измерения угловых координат при решении задачи позиционирования Perspective-2-Point приводит к увеличению относительной погрешности измерения пространственных координат объекта до значений 2,2 % и 4,3 %, а абсолютной погрешности измерения угловой координаты курса – соответственно до 2° и 4°. В задаче формирования панорамных изображений наблюдается ложный крен объектов и рельефа местности.
Ключевые слова: MEMS-акселерометр, калибровка, эллипсоид чувствительности, алгоритм оптимизации Левенберга – Марквардта, проективная камера, инерциальный измерительный модуль, задача Perspective-2-Point, совмещение изображений, панорамное изображение.