针对平面目标姿态测量问题, 提出了一种基于棋盘靶标的单目视觉测量方法, 设计安装简单, 在保证测量精度的同时简化了测量过程。首先, 基于棋盘靶标对摄像机进行标定; 然后, 利用单应性条件得到外参矩阵, 并利用Givens矩阵对外参矩阵进行分解, 求得姿态角; 最后, 在靶标任意安装的情况下, 基于旋转矩阵约束条件研究了安装偏差的自标定方法。实验结果表明: 距离3 m时, 在静态测量时垂直光轴方向姿态角的测量精度可达0.02°, 其他两个姿态角的测量精度可达0.05°; 动态测量时垂直光轴方向姿态角的测量精度可达0.1°, 其他两个姿态角的测量精度可达0.5°。
