fa رهیافتی نو برای تعیین شش مولفه موقعیت و وضعیت یک شیء با عکسبرداری تخصصي Special پژوهشي Research paper در این مقاله روشی جدید برای تعیین موقعیت و وضعیت شی ء نسبت به دستگاه دوربین با استفاده از تصویر آن ارائه شده است. تصویر واقعی که از دوربین در اختیار است از نگاشتی غیرخطی بین جهان سه-بعدی و تصویر دوبعدی حاصل می شود. برخی محققان با خطی فرض کردن این نگاشت تخمین موقعیت و وضعیت را ساده تر کردند ولی از کلیت مسأله کاسته و محدودیت هایی بر ابعاد شیء مورد نظر اعمال نمودند. استفاده از نگاشت غیرخطی و دست یابی به روابط هندسیِ برقرار بین شیء و تصویر آن اگر چه کاری چالش برانگیز و دشوار است ولی دقت کار را بالا برده و محدودیتی بر ابعاد شیء وارد نمی کند. حالتی که یک شیء در برابر دوربین قرار می گیرد بسته به نوع دوران و فاصله اش از محور اصلی دوربین تغییر می کند. در این مقاله برای تعیین شش مولفه موقعیت و وضعیت یک شیء با عکس برداری، دستگاه معادلات غیرخطی با ده معادله و پنج مجهول استخراج شده است. در حل دستگاه معادلات غیرخطی، انتخاب الگوریتمی مناسب که علاوه بر کمینه کردن خطا، زمان کمی نیاز داشته باشد، حائز اهمیت است. با توجه به اینکه در آزمایش عملی مقادیر دقیق نیستند الگوریتمی از نوع بهینه سازی پیشنهاد شده و راهکاری برای انتخاب حدس اولیه پیشنهاد می شود که هم همواره به پاسخ برسد و هم زمان حل مسأله را کاهش دهد. درستی معادلات استخراج شده با بدست آوردن شش مولفه ی موقعیت و وضعیت یک تئودولیت از روی تصاویر نشان داده شده است. In this paper, a new method for determining the position and orientation of the object in respect to the camera coordinate using the image is presented. True picture of the camera is obtained by a nonlinear mapping between the three-dimensional world and two-dimensional image. Some researchers assumed linear mapping to make approximation of position and orientation easier, but restrictions were imposed on the object size. Also the use of nonlinear mapping and geometric relationships between object and its image is so challenging and difficult task, but increase the accuracy and do not raises the limit on the size of the object. The case in which an object is placed in front of the camera can become different according to the orientation type and its distance from the main axis of the camera. In this paper, to determine 6DOF position and orientation of an object using its image, a system of nonlinear equations with ten equations and 5 unknowns is extracted. In solving nonlinear equations, it is important to choose an appropriate algorithm to minimize the error and needs little time. With regard to the non-exact values in practical test, the kind of optimization algorithm is proposed and. Then a way for selecting initial guess is proposed to always have a solution and reduce the run time. Accuracy of extracted equations is shown by determining 6 DOF position and orientation of one theodolite. تعیین موقعیت و وضعیت, مولفه های شیء, روابط حاکم بر دوربین, تعیین ماتریس دوران. Position and orientation determining, object coordinates, camera mathematical and geometrical equation, determining orientation matrix. 35 47 http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-61-1&slc_lang=fa&sid=1 Abdolhamid Bahjat Panah عبدالحمید بهجت پناه 8700396@ee.kntu.ac.ir 1003194753284600706 1003194753284600706 No دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی Jafar Heyrani Nobari جعفر حیرانی نوبری nobari@eetd.kntu.ac.ir 1003194753284600707 1003194753284600707 Yes دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی Mahdieh Hosseingholizadeh Alashti مهدیه حسینقلی زاده آلاشتی mah.gholizadeh@gmail.com 1003194753284600708 1003194753284600708 No دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی