針對(duì)航天器在軌服務(wù)與空間垃圾清理中非合作目標(biāo)的精準(zhǔn)定位與定姿問(wèn)題,提出了基于顯著特征的空間非合作目標(biāo)雙目視覺(jué)位姿測(cè)量方法.通過(guò)地面氣浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)在類太空失重環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),對(duì)具有顯著特征的航天器局部區(qū)域進(jìn)行位姿測(cè)量與地面驗(yàn)證試驗(yàn).文章具體開(kāi)展太陽(yáng)能帆板三角架的視覺(jué)顯著性特征描述,通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像學(xué)處理手段提取顯著特征內(nèi)外邊界信息,并將擬合的直線特征交點(diǎn)重建以獲取其三維世界坐標(biāo);以雙目視覺(jué)下顯著特征點(diǎn)的空間共線性誤差平方和作為誤差函數(shù),采用正交迭代方法解算目標(biāo)位姿;最后給出位姿解算方法與傳統(tǒng)三點(diǎn)解算的結(jié)果對(duì)比分析.該研究重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了非合作目標(biāo)位姿測(cè)量與地面驗(yàn)證試驗(yàn),對(duì)空間在軌操控技術(shù)具有重要指導(dǎo)意義. 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

氣浮臺(tái)和目標(biāo)模型

由于雙目視覺(jué)技術(shù)視場(chǎng)有限,在近距離的衛(wèi)星在軌操控中想要保證目標(biāo)固定特征始終在視場(chǎng)范圍內(nèi),只能針對(duì)衛(wèi)星較小范圍的局部特征進(jìn)行測(cè)量,這樣才能實(shí)時(shí)定位定姿.衛(wèi)星一般等效模型大致由長(zhǎng)方體主體、曲面天線、一對(duì)長(zhǎng)方形太陽(yáng)帆板及與主體相固定的三腳架組成,如圖3所示.由圖中可以看出,三腳架無(wú)論從尺寸上,還是類環(huán)形特點(diǎn)上都便于機(jī)械手的抓捕操作;更重要的是三腳架直線特征明顯,綜上,選擇太陽(yáng)能帆板三腳架作為顯著特征進(jìn)行識(shí)別測(cè)量.2.2 顯著特征點(diǎn)三維重建

圖像顯著特征提取是算法實(shí)現(xiàn)的重要前提.提取精度將直接影響到后續(xù)的正交迭代算法,不僅迭代次數(shù)會(huì)顯著性減少,最后目標(biāo)位姿測(cè)量精度也有較大提升.圖像特征提取流程圖如圖4所示.第一步,二值化:目前,二值化方法主要分為全局閾值方法和局部閾值方法兩種.由于所需處理的圖像背景相對(duì)簡(jiǎn)單,分辨率能夠達(dá)到要求,所以采用的是全局閾值的二值化方法.結(jié)果如圖5(b)所示.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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