論文の概要: 3D Trajectory Reconstruction of Moving Points Based on Asynchronous Cameras

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.00541v2
• Date: Tue, 03 Jun 2025 01:19:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-04 21:47:33.188633
• Title: 3D Trajectory Reconstruction of Moving Points Based on Asynchronous Cameras
• Title（参考訳）: 非同期カメラを用いた移動点の3次元軌道再構成
• Authors: Huayu Huang, Banglei Guan, Yang Shang, Qifeng Yu,
• Abstract要約: 移動目標の局所化は、その運動特性と動特性を分析するために重要である。 本稿では,非同期カメラを用いた3次元軌道再構成手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.9017898687323775
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Photomechanics is a crucial branch of solid mechanics. The localization of point targets constitutes a fundamental problem in optical experimental mechanics, with extensive applications in various missions of UAVs. Localizing moving targets is crucial for analyzing their motion characteristics and dynamic properties. Reconstructing the trajectories of points from asynchronous cameras is a significant challenge. It encompasses two coupled sub-problems: trajectory reconstruction and camera synchronization. Present methods typically address only one of these sub-problems individually. This paper proposes a 3D trajectory reconstruction method for point targets based on asynchronous cameras, simultaneously solving both sub-problems. Firstly, we extend the trajectory intersection method to asynchronous cameras to resolve the limitation of traditional triangulation that requires camera synchronization. Secondly, we develop models for camera temporal information and target motion, based on imaging mechanisms and target dynamics characteristics. The parameters are optimized simultaneously to achieve trajectory reconstruction without accurate time parameters. Thirdly, we optimize the camera rotations alongside the camera time information and target motion parameters, using tighter and more continuous constraints on moving points. The reconstruction accuracy is significantly improved, especially when the camera rotations are inaccurate. Finally, the simulated and real-world experimental results demonstrate the feasibility and accuracy of the proposed method. The real-world results indicate that the proposed algorithm achieved a localization error of 112.95 m at an observation range of 15 ~ 20 km.
• Abstract（参考訳）: 光力学は固体力学の重要な分野である。 ポイントターゲットの局所化は光学実験力学の基本的な問題であり、UAVの様々なミッションに広く応用されている。 移動目標の局所化は、その運動特性と動特性を分析するために重要である。 非同期カメラからポイントの軌跡を再構築することは大きな課題である。 トラジェクトリー再構成とカメラ同期という2つのサブプロブレムが結合している。 現在の方法は通常、これらのサブプロブレムのうちの1つに個別に対処する。 本稿では,非同期カメラを用いた3次元軌道再構成手法を提案する。 まず, カメラ同期を必要とする従来の三角測量の限界を解消するため, トラジェクトリ交差点法を非同期カメラに拡張する。 第2に,撮像機構と目標動力学特性に基づいて,カメラの時間的情報と目標運動のモデルを開発する。 パラメータは正確な時間パラメータなしで軌道再構成を実現するために同時に最適化される。 第3に、移動点に対するより厳密で連続的な制約を用いて、カメラ時間情報と目標運動パラメータとともにカメラ回転を最適化する。 特にカメラの回転が不正確な場合には、再構成精度が大幅に向上する。 最後に,シミュレーションおよび実世界の実験結果から,提案手法の有効性と精度を示す。 実世界の結果は、提案アルゴリズムが15～20kmの観測範囲で112.95mの局所誤差を達成したことを示している。

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