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月球探测器鲁棒环形山检测及光学导航方法
1
作者
吴鹏
穆荣军
+1 位作者
邓雁鹏
崔乃刚
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期238-246,共9页
针对月球探测器环形山检测方法受光照影响、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于极大熵阈值三值化的鲁棒环形山检测算法。采用不同滤波核对图像进行去噪平滑,然后对处理后的图像进行极大熵阈值分割、将图像信息三值化,去除图像对光源的敏感...
针对月球探测器环形山检测方法受光照影响、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于极大熵阈值三值化的鲁棒环形山检测算法。采用不同滤波核对图像进行去噪平滑,然后对处理后的图像进行极大熵阈值分割、将图像信息三值化,去除图像对光源的敏感性,同时最大程度保留图像信息;提出一种归一化多指标约束环形山匹配和拟合方法完成环形山提取,将环形山提取算法应用于光学导航中进行打靶实验验证算法实时性表现。仿真结果表明:与传统基于形态学或自适应边缘检测的方法相比,本文方法在较大尺度条件下提取出连续、光滑的环形山边缘,有效环形山数量提升35%以上,同时实时性更好、计算消耗降低40%;基于鲁棒环形山提取的光学导航算法实时性更好。
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关键词
环形山检测
极大熵阈值
月球探测
光学导航
障碍感知与规避
图像分割
月球探测器
信息熵
下载PDF
职称材料
行星探测光学导航方法及误差分析
2
作者
吴鹏
穆荣军
+1 位作者
邓雁鹏
崔乃刚
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期752-759,共8页
针对月球及行星探测器下降着陆导航问题,提出一种基于空间位置分布模型的高精度光学导航方法。该方法在环形山检测基础上,根据环形山物像对应关系,构建成像余弦等价数学模型;对探测器空间位置的几何分布予以描述,形成阿贝尔李群空间圆环...
针对月球及行星探测器下降着陆导航问题,提出一种基于空间位置分布模型的高精度光学导航方法。该方法在环形山检测基础上,根据环形山物像对应关系,构建成像余弦等价数学模型;对探测器空间位置的几何分布予以描述,形成阿贝尔李群空间圆环面,实现参数化光学导航绝对定位;最后以拟合椭圆为典型分析对象,推证了环形山检测误差对光学导航系统定位、定姿精度影响的数学表达式;分析了不同环形山分布构型、不同探测精度对提出方法性能的影响。蒙特卡洛仿真实验结果表明,所提出方法与现有行星探测视觉辅助导航等方法相比,位置精度提高约10%(RMS)。
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关键词
光学导航
环形山检测
算法
空间位置分布
圆环面
月球探测
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职称材料
题名
月球探测器鲁棒环形山检测及光学导航方法
1
作者
吴鹏
穆荣军
邓雁鹏
崔乃刚
机构
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工程大学智能科学与工程学院
哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期238-246,共9页
基金
载人航天第四批预研项目(18123060201)
上海航天科技创新基金项目(SAST2021-024)。
文摘
针对月球探测器环形山检测方法受光照影响、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于极大熵阈值三值化的鲁棒环形山检测算法。采用不同滤波核对图像进行去噪平滑,然后对处理后的图像进行极大熵阈值分割、将图像信息三值化,去除图像对光源的敏感性,同时最大程度保留图像信息;提出一种归一化多指标约束环形山匹配和拟合方法完成环形山提取,将环形山提取算法应用于光学导航中进行打靶实验验证算法实时性表现。仿真结果表明:与传统基于形态学或自适应边缘检测的方法相比,本文方法在较大尺度条件下提取出连续、光滑的环形山边缘,有效环形山数量提升35%以上,同时实时性更好、计算消耗降低40%;基于鲁棒环形山提取的光学导航算法实时性更好。
关键词
环形山检测
极大熵阈值
月球探测
光学导航
障碍感知与规避
图像分割
月球探测器
信息熵
Keywords
crater detection algorithm
maximum entropy threshold
lunar exploration
optical navigation
obstacle detection and avoidance
image segmentation
lunar lander
information entropy
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
行星探测光学导航方法及误差分析
2
作者
吴鹏
穆荣军
邓雁鹏
崔乃刚
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期752-759,共8页
基金
载人航天第四批预研计划项目(060201)。
文摘
针对月球及行星探测器下降着陆导航问题,提出一种基于空间位置分布模型的高精度光学导航方法。该方法在环形山检测基础上,根据环形山物像对应关系,构建成像余弦等价数学模型;对探测器空间位置的几何分布予以描述,形成阿贝尔李群空间圆环面,实现参数化光学导航绝对定位;最后以拟合椭圆为典型分析对象,推证了环形山检测误差对光学导航系统定位、定姿精度影响的数学表达式;分析了不同环形山分布构型、不同探测精度对提出方法性能的影响。蒙特卡洛仿真实验结果表明,所提出方法与现有行星探测视觉辅助导航等方法相比,位置精度提高约10%(RMS)。
关键词
光学导航
环形山检测
算法
空间位置分布
圆环面
月球探测
Keywords
optical navigation
crater detection algorithm
spatial position distribution
torus
lunar exploration
分类号
V476.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
月球探测器鲁棒环形山检测及光学导航方法
吴鹏
穆荣军
邓雁鹏
崔乃刚
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
行星探测光学导航方法及误差分析
吴鹏
穆荣军
邓雁鹏
崔乃刚
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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