在风洞实验中，飞机模型姿态的精确和实时获取是气动分析的基础，但实现高精度的非接触测量仍然是一个重大挑战。为此，本文提出了一种基于单目飞行时间（ToF）相机的姿态测量框架，将关键帧全局配准与非关键帧局部配准相结合。首先，引入了一种新型的自定义局部特征，基于三平面编码的高度和密度。结合两阶段共识滤波RANSAC（TCF-RANSAC）算法，该特征实现了关键帧的鲁棒全局配准，为系统提供了可靠的初始姿态估计。随后，利用模型运动的连续性约束，采用广义迭代最近点（GICP）算法对非关键帧进行快速增量局部配准，避免陷入局部最优，同时显著提高计算效率。在带有合成噪声的模拟数据集和真实实验平台上的评估结果表明，该方法在处理超过40 FPS时，单轴旋转角误差小于0.03°，满足实时测量要求。与多种现有配准方法的比较评估表明，所提框架在准确性和鲁棒性上优于主流全局配准方法，在单视图ToF传感条件下减少了9%至39%的旋转角误差。此外，本研究量化了基于单目ToF的姿态估计的误差分布特性，揭示了“轴敏感性”现象，即光轴方向的旋转误差显著低于正交轴方向的旋转误差（例如，0.02°, 0.03°与0.38°, 0.26°）。这些发现为高精度气动测量场景中的相机放置和系统设计提供了实用指导.
黄等（周四）研究了这个问题。