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行星表面陨石坑检测与匹配方法 被引量：21
1
作者 冯军华 崔祜涛 +1 位作者 崔平远 田阳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1858-1863,共6页
针对深空探测器光学导航技术的需要,提出了行星表面陨石坑导航路标的提取与匹配方法。陨石坑是行星表面最显著的地形特征,在光照条件下,陨石坑具有清晰的几何轮廓。结合光照方向,通过陨石坑边缘的检测、边缘配对以及形状参数拟合等处理... 针对深空探测器光学导航技术的需要,提出了行星表面陨石坑导航路标的提取与匹配方法。陨石坑是行星表面最显著的地形特征,在光照条件下,陨石坑具有清晰的几何轮廓。结合光照方向,通过陨石坑边缘的检测、边缘配对以及形状参数拟合等处理实现陨石坑的提取。对检测出的陨石坑,基于平面二次曲线的几何不变特性,采用投票策略实现与陨石坑数据库的匹配,并设计陨石坑误匹配及失配的校正策略,从而有效地确定陨石坑在目标天体表面的全局位置。最后通过嫦娥一号获得的目表图像验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 行星软着陆 光学导航 陨石坑路标 陨石坑检测 陨石坑匹配
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一种从月面图像检测陨石坑的方法 被引量：16
2
作者 丁萌 曹云峰 吴庆宪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1243-1248,共6页
随着我国月球探测计划的开展,基于视觉的探测器月球表面软着陆的相关技术研究正在进行,陨石坑是月球表面最常见的物体。基于图像的陨石坑识别技术作为探测器自主障碍检测中的一项关键技术,引起了各航天大国的高度重视。提出了一种基于... 随着我国月球探测计划的开展,基于视觉的探测器月球表面软着陆的相关技术研究正在进行,陨石坑是月球表面最常见的物体。基于图像的陨石坑识别技术作为探测器自主障碍检测中的一项关键技术,引起了各航天大国的高度重视。提出了一种基于特征点的陨石坑检测算法。该方法可以分为三个部分:特征点检测、陨石坑区域初选、陨石坑拟合。首先通过特征点检测初步确定陨石坑所在区域,然后通过区域生长的方法分别提取陨石坑亮、暗两区域,最后通过椭圆拟合的方式获得陨石坑所在椭圆。实验研究表明,该算法可以有效地检测出半径小于15个像素大于5个像素,有较强明暗对比的陨石坑。在结束语中,作者提出了未来该算法改进的四个方向。 展开更多
关键词 陨石坑检测 特征点检测 区域生长 椭圆提取
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行星表面非规则陨石坑检测与识别方法 被引量：9
3
作者 于正湜 朱圣英 +1 位作者 马冬梅 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期320-326,共7页
针对深空探测任务中行星表面特征检测与识别问题,提出了一种新的行星表面非规则陨石坑检测与识别方法。首先采用基于背景的Hopfield网络实现陨石坑边缘的提取,在对陨石坑边缘多种约束进行分析的基础上,提出了伪边缘剔除方法,并结合线性... 针对深空探测任务中行星表面特征检测与识别问题,提出了一种新的行星表面非规则陨石坑检测与识别方法。首先采用基于背景的Hopfield网络实现陨石坑边缘的提取,在对陨石坑边缘多种约束进行分析的基础上,提出了伪边缘剔除方法,并结合线性抗差估计理论与最小误差中值椭圆拟合方法,实现了对非规则陨石坑,特别是重叠及不完整陨石坑的检测及特征参数的提取。通过对行星表面光学图像的数学仿真验证了该方法能够对复杂背景下的非规则陨石坑进行有效的检测与识别。 展开更多
关键词 陨石坑检测 基于背景的Hopfield网络(CHNN) 多约束 抗差线性估计 最小误差中值椭圆
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基于Census变换和Boosting方法的陨石坑区域检测 被引量：5
4
作者 丁萌 曹云峰 吴庆宪 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期682-687,共6页
提出了一种基于图像的陨石坑区域检测技术。首先,通过对原始图像进行Census变换并获取变换后的直方图;其次,利用主分量分析的方法对直方图空间进行降维压缩,并将压缩后的直方图作为特征向量,同时利用主分量分析的重构误差设定阈值构建... 提出了一种基于图像的陨石坑区域检测技术。首先,通过对原始图像进行Census变换并获取变换后的直方图;其次,利用主分量分析的方法对直方图空间进行降维压缩,并将压缩后的直方图作为特征向量,同时利用主分量分析的重构误差设定阈值构建第一层分类器;再次,基于Boosting原则对训练样本集进行选择,并利用支持向量机构建第二、三层分类器;最后,将测试样本依次送入这3层分类器确定该样本是否含有陨石坑。在实验过程中,通过对原始图像进行连续缩放,并遍历所有大小为20×20的子图像,以检测大小不一的陨石坑区域,并研究了虚警阈值对于最终检测结果的重要意义。相关实验研究表明:提出的方法可以从俯视摄像机拍摄的陨石坑图像中有效地检测出陨石坑区域。 展开更多
关键词 Census变换 陨石坑检测 主分量分析 支持向量机
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一种基于陨石坑拟合椭圆的着陆器位姿估计算法 被引量：2
5
作者 高锡珍 邵巍 +1 位作者 冷君阁 席莎 《深空探测学报》 2015年第3期241-245,共5页
针对星际着陆自主导航问题,提出一种利用陨石坑边缘曲线估计着陆器位姿的简便算法。该算法首先利用至少3条陨石坑边缘曲线及其对应的像曲线,建立关于着陆器位姿的几何约束方程;然后由克罗内克积和最小二乘算法,求取着陆器位置、姿态的... 针对星际着陆自主导航问题,提出一种利用陨石坑边缘曲线估计着陆器位姿的简便算法。该算法首先利用至少3条陨石坑边缘曲线及其对应的像曲线,建立关于着陆器位姿的几何约束方程;然后由克罗内克积和最小二乘算法,求取着陆器位置、姿态的解析解。该方法的优点在于,计算过程简单、快速。仿真结果表明,该算法可以较精确的估计着陆器位姿,鲁棒性好。 展开更多
关键词 椭圆曲线 自主导航 星际着陆 陨石坑检测 陨石坑匹配
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行星陨石坑检测算法研究综述 被引量：2
6
作者 胡涛 贺亮 +2 位作者 曹涛 韩宇 张翰墨 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期656-663,共8页
陨石坑检测对于确定行星体的年代信息、行星探测和载人登月探测器的自动导航着陆具有着重要的参考意义。总结陨石坑检测方法,将传统视觉的陨石坑检测算法分为基于边缘、阴影和区域3个方面进行阐述;从数据集、网络结构和评价指标的角度,... 陨石坑检测对于确定行星体的年代信息、行星探测和载人登月探测器的自动导航着陆具有着重要的参考意义。总结陨石坑检测方法,将传统视觉的陨石坑检测算法分为基于边缘、阴影和区域3个方面进行阐述;从数据集、网络结构和评价指标的角度,重点分析了深度学习陨石坑检测算法;针对目前深度学习领域的研究热点,对未来陨石坑检测算法提出发展方向。分析得出:深度学习陨石坑检测方法相比传统视觉的陨石坑检测方法更加高效,无需人工设计特征,检测精度显著提高。 展开更多
关键词 行星探测 陨石坑检测 机器学习 卷积神经网络
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一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法
7
作者 席莎 邵巍 《深空探测学报》 2016年第4期384-388,共5页
针对星体表面的陨石坑可用于探测器的自主导航、障碍识别等任务,提出一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法。该算法首先利用高斯金字塔得到不同尺度的陨石坑图像;其次,针对不同尺度的陨石坑图像,利用EDPF边缘提取算法对陨石坑进行边... 针对星体表面的陨石坑可用于探测器的自主导航、障碍识别等任务,提出一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法。该算法首先利用高斯金字塔得到不同尺度的陨石坑图像;其次,针对不同尺度的陨石坑图像,利用EDPF边缘提取算法对陨石坑进行边缘提取,并连接关键边缘像素点为直线段来近似表示图像边缘;然后将具有相同偏转方向的边缘直线段连接成圆弧,并将有相似半径和中心的圆弧拟合成候选圆和椭圆;最后对候选圆、椭圆进行验证。该算法的优点在于,能够准确地检测出陨石坑,有较高的检测率,且对存在较多陨石坑的图像有较好的检测结果。 展开更多
关键词 陨石坑检测 高斯金字塔 边缘提取 圆、椭圆拟合
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暗弱环境下小天体陨石坑智能检测算法 被引量：4
8
作者 邵巍 郗洪良 +3 位作者 王光泽 肖扬 马广飞 姚文龙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1439-1445,共7页
针对小天体环境暗弱、存在自旋情况下,陨石坑难以检测的问题,提出了一种陨石坑智能检测算法。通过局部方差均衡算法增强暗弱环境下图像中的陨石坑特征,然后利用多视角重投影模拟小天体自旋及相机视角变化,并进行数据增强。对于陨石坑漏... 针对小天体环境暗弱、存在自旋情况下,陨石坑难以检测的问题,提出了一种陨石坑智能检测算法。通过局部方差均衡算法增强暗弱环境下图像中的陨石坑特征,然后利用多视角重投影模拟小天体自旋及相机视角变化,并进行数据增强。对于陨石坑漏标或标注错误问题,采用YOLOv4结合自学习的网络结构更新数据集标注信息,有效提高标注率。同时,对于小陨石坑漏检问题,将预测图像切分成若干个有重叠区域的子图像并合并预测结果。实验结果表明,该算法与现有主流检测网络相比具有更好的效果。 展开更多
关键词 深度学习 小天体陨石坑检测 多视角重投影 数据增强 自学习
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应用灰度特征的行星陨石坑自主检测方法与着陆导航研究 被引量：11
9
作者 陈建清 朱圣英 +1 位作者 崔祜涛 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期908-915,共8页
针对陨石坑阴影不明显的行星着陆导航图像,提出了基于图像灰度值特征的陨石坑自主检测方法,通过兴趣区快速确定陨石坑边缘分布,解决了一般陨石坑检测方法对图像太阳高度角的依赖问题。利用检测出的陨石坑视线信息,采用非线性预测滤波方... 针对陨石坑阴影不明显的行星着陆导航图像,提出了基于图像灰度值特征的陨石坑自主检测方法,通过兴趣区快速确定陨石坑边缘分布,解决了一般陨石坑检测方法对图像太阳高度角的依赖问题。利用检测出的陨石坑视线信息,采用非线性预测滤波方法估计着陆器着陆阶段的位置和姿态;鉴于视觉着陆导航对照了场景状况的高度依赖性,提出了一种利用分形理论和相邻点分级方法的天体随机地景建模方法。最后验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 陨石坑自主检测 灰度特征 精确着陆 自主光学导航 地景建模
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