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单目视觉系统的自运动估计是计算机视觉领域中的一个关键问题.针对包含有建筑、树木等一般景物特征的应用环境,提出一种单目摄像机位姿估计的滚动时域位姿估计算法.首先分析极线约束方程的不同形式,建立多帧图像闭环之间的时空相关位姿约束,归纳全局最优模型.然后,采用滚动时域方法实现时域窗口内多时刻摄像机位姿的优化估计,实现算法复杂程度和精度的折衷.另外,在室外复杂应用环境下,对常规极约束、冗余极约束和滚动时域冗余极约束这3种位姿估计优化算法进行实验对比,验证该方法的有效性.