收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于序列图像的空间非合作目标三维重建关键技术研究

唐永鹤  
【摘要】:空间非合作目标三维模型获取是在轨服务的关键技术之一,在太空领域有着广阔的应用前景。本文以对空间非合作目标进行绕飞、伴飞为背景,研究基于序列图像的空间非合作目标三维结构重建问题,主要围绕空间平台相机在线标定、多种变换条件下的快速图像匹配和快速精确鲁棒的基本矩阵估计三项关键技术进行研究。 为了自动提取场景几何约束信息,对边缘检测算法进行了深入研究,提出了一种基于多结构元素复合滤波的形态学边缘检测算法。算法不仅能够有效检测图像的边缘,还具有抗噪性强、处理速度快的优点。为了降低场景约束条件,扩展空间平台相机在线标定的应用范围,提出了一种基于平行四边形相似不变量的相机自标定方法。同时,为了校正因相机畸变而产生的成像误差,提出了一种基于直线射影不变性的径向畸变参数估计算法。该标定方法不仅有效降低了场景约束条件,而且具有简单、灵活的特点。 在空间平台硬件计算资源有限的情况下,为了实现存在多种变化的图像间的快速匹配,首先提出了一种Harris角点检测硬件加速方法,并将其应用到高斯金字塔图像上,实现多尺度Harris角点检测硬件加速,采用内嵌并行运算的流水线结构,提高算法的实时处理能力,减少硬件资源消耗。然后,提出了一种基于SCCH的局部特征描述算法,具有计算简单、独特性好、鲁棒性强的特点。最后,将二者结合在一起,实现多种变换条件下的快速图像匹配。 为了快速、鲁棒、精确地估计基本矩阵,提出了应用序贯相似检测的快速鲁棒基本矩阵估计算法。算法引入SSDA加速策略提高其处理速度,用M估计算法优化初始内点集,降低估计余差较大内点的影响,提高算法的估计精度和鲁棒性。 在本文研究成果的基础上设计了一种三维重建实验系统,为建立实际的基于序列图像空间非合作目标三维重建系统奠定了基础。实验结果表明,该实验系统是有效的和可行的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵慧波;潘泉;梁彦;杨峰;胡振涛;;非合作机动目标平滑跟踪研究[J];计算机测量与控制;2010年08期
2 程之刚;黎湘;庄钊文;;一种雷达网系统误差校正方法[J];现代雷达;2005年11期
3 田八林;袁建平;方群;万洪林;范振兴;;基于整体变分和数学形态学的空间非合作目标边缘检测[J];火力与指挥控制;2009年09期
4 裴润;张大伟;宋申民;;非合作式自主交会对接的终端接近制导控制器设计[J];自动化技术与应用;2010年03期
5 蔡洪亮;高永明;邴启军;卢昱;;国外空间非合作目标抓捕系统研究现状与关键技术分析[J];装备指挥技术学院学报;2010年06期
6 文晶娅;杨坤涛;章秀华;;非合作目标相位式激光测距中目标漫反射特性的实验研究[J];光学与光电技术;2007年01期
7 武长兴;陈军;;非合作水下目标定位的解析方法[J];全球定位系统;2007年04期
8 沈丽红;;基于AJTF的ISAR成像算法研究[J];舰船电子对抗;2009年02期
9 刘晓丽;徐科军;高学海;朱志海;;一种非合作目标矩形面判定和顶点提取方法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年09期
10 杨立峰;岳晓奎;;基于立体视觉的非合作航天器相对导航[J];计算机仿真;2009年10期
11 谷志军;翟华;陈磊;;利用视线角信息的非合作目标相对距离估计方法[J];系统仿真学报;2009年22期
12 徐文福;梁斌;李成;刘宇;;空间机器人捕获非合作目标的测量与规划方法[J];机器人;2010年01期
13 兰宏炜;江涌;;目标监视绕飞导引方法研究[J];系统工程与电子技术;2008年09期
14 孙军;李鸣;罗涛;;基于直航法的目标RCS方向特性测量[J];舰船电子对抗;2009年06期
15 王永庆;吴嗣亮;;新的非合作直扩信号目标的跟踪测角算法[J];北京理工大学学报;2008年10期
16 周彦平;付森;于思源;王健;王强;冉启文;严质斌;;天基非合作目标探测中的捕获概率模型[J];红外与激光工程;2010年04期
17 梁芳,孙晓明,强锡富;非合作目标相位式激光测距接收光功率的模型建立[J];光学技术;2000年01期
18 景新;;非合作目标宽带信号跟踪接收机设计[J];计算机与网络;2006年11期
19 王远妮;;天线跟踪系统多站测量数据自动交会的实现[J];电子设计工程;2011年09期
20 苗海;;宇宙飞船载的激光雷达[J];激光与红外;1972年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张秋华;韩琦;孙毅;;空间非合作目标交会运动状态估计的卡尔曼滤波方法[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
2 陈定昌;;钱学森同志对新技术光学发展的杰出贡献[A];钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论文集[C];2001年
3 李鹏;宋申民;张大伟;陈兴林;;基于平方根Unscented卡尔曼滤波的航天器自主交会[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
4 赵慧波;潘泉;梁彦;胡振涛;;非合作机动目标平滑跟踪研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 李华山;闫野;周英;;基于LSM和SRUKF联合滤波算法空间非合作目标相对状态自主确定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 郭尊华;李少洪;;高分辨率距离(HRR)像识别方法综棕[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
7 叶宋阳;石成英;;锁定放大器在相位激光测距仪中的应用[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
8 王少轩;曾峦;熊伟;;基于卫星编队的空间目标光学测量建模[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
9 杨凯;郑建华;吴霞;;编队飞行构形设计初始化及稳定性分析[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(下册)[C];2006年
10 韦家勇;杜小勇;王壮;胡卫东;;空间目标宽窄带联合测速研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐永鹤;基于序列图像的空间非合作目标三维重建关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
2 张立佳;空间非合作目标飞行器在轨交会控制研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 王燕;非合作目标精确定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 李元凯;空间非合作目标自主随动跟踪与控制研究[D];上海交通大学;2010年
5 傅丹;基于直线特征的空间目标三维结构重建和位姿测量方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 赵帅;基于Si PM光子计数器的激光主动探测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 刘光明;基于天基测角信息的空间非合作目标跟踪算法及相关技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 范利涛;自动转移飞行器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
9 尚洋;基于视觉的空间目标位置姿态测量方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 张大伟;航天器自主交会对接制导与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟霞;非合作目标在轨捕获时的姿态测量及组合体参数辨识技术[D];南京航空航天大学;2013年
2 张海洪;远距离非合作目标激光测高仪性能验证研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
3 王炳文;空间非合作交会接近姿态控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 陈密密;用于空间非合作目标交会的相对测量算法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
5 文晶娅;激光测距仪光学系统设计及目标漫反射特性研究[D];华中科技大学;2007年
6 刘传世;空间非合作目标对接机构的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 胡晨;非合作目标水中物理场特性测量的定位技术研究[D];中国舰船研究院;2013年
8 赵龙龙;矢量传感器三维末段轨迹测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 任行行;空间交会接近视觉测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 黄京梅;空间轨道红外目标形态测量技术研究[D];上海交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 记者 陈瑜;“神七”伴飞卫星成功运行一周年[N];科技日报;2009年
2 台湾地区《尖端科技》杂志;全球航天竞赛白热化[N];世界报;2009年
3 本报记者 姚忆江 本报特约撰稿 李传训 刘转林 刘帅;空中交警,管理中国领空的隐秘战位[N];南方周末;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978