一种基于尺度预测的图像局部区域特征提取方法

    公开(公告)号:CN106250898A

    公开(公告)日:2016-12-21

    申请号:CN201610605726.7

    申请日:2016-07-28

    CPC classification number: G06K9/4604 G06K9/629

    Abstract: 一种基于尺度预测的图像局部区域特征提取方法,涉及行星着陆中图像处理技术领域,具体涉及一种基于尺度预测的特征提取方法。为了解决SURF特征提取方法不具有仿射不变性的问题。本发明首先对当前所拍摄图像在目标天体表面的位置进行初步估计,选定全局特征库中的搜索范围;然后根据探测器拍照时的位姿信息以及全局特征库中相应特征点的特征尺度和方向信息,预测该特征在拍摄图像中的特征尺度和旋转角度;并将拍摄的图像按照所预测的旋转角度旋转获得旋转图像,根据二次型求极大值方法以及预测的特征尺度生成特征检测模板,将特征检测模板与旋转图像卷积并在位置空间进行非极大值抑制从而实现特征提取。本发明适用于行星着陆自主导航的图像处理。

    基于集合相似度的行星表面特征匹配方法

    公开(公告)号:CN106228122A

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201610560688.8

    申请日:2016-07-15

    CPC classification number: G06K9/0063 G06K9/4609 G06K9/6201

    Abstract: 基于集合相似度的行星表面特征匹配方法,本发明涉及行星表面特征匹配方法。本发明是为了解决行星最终着陆段视觉导航所使用的特征缺乏辨识度,进而造成误匹配率较高的问题。本发明将特征点匹配转换为集合相似度求取问题,提出了一种不依赖图像区域信息的视觉特征匹配算法,并与现有的图像局部特征匹配算法进行了比较分析。针对行星图像中视觉特征匹配问题,本发明方法相比现有的视觉特征匹配算法,如SURF描述子和模板匹配,在提高10%的特征匹配率的同时,至少降低了7%的特征误匹配率。本发明应用于航天领域。

    一种基于面积比的陨石坑匹配方法

    公开(公告)号:CN102999915B

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201210508662.0

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 一种基于面积比的陨石坑匹配方法。本发明要解决现有陨石坑匹配方法存在的图像出现较大的旋转、尺度缩放及形变情况下误匹配及失配等问题。本发明涉及图像处理技术领域。步骤如下:选定行星表面全局图像中的局部图像作为基准图像;然后基于最大稳定极值区域方法对着陆过程中拍摄的图像进行陨石坑提取;对拍摄图像中提取的陨石坑进行椭圆拟合,计算拟合椭圆的面积;分别计算拍摄图像中不同陨石坑之间的面积比值和基准图像中不同陨石坑之间的面积比值;最后利用Hausdroff距离作为相似性测度,将拍摄图像中所检测到的陨石坑与基准图像中的陨石坑进行匹配。本发明能够有效地避免常规匹配方法的不足,是着陆过程中进行陨石坑匹配的理想方法。

    一种基于面积比的陨石坑匹配方法

    公开(公告)号:CN102999915A

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201210508662.0

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 一种基于面积比的陨石坑匹配方法。本发明要解决现有陨石坑匹配方法存在的图像出现较大的旋转、尺度缩放及形变情况下误匹配及失配等问题。本发明涉及图像处理技术领域。步骤如下:选定行星表面全局图像中的局部图像作为基准图像;然后基于最大稳定极值区域方法对着陆过程中拍摄的图像进行陨石坑提取;对拍摄图像中提取的陨石坑进行椭圆拟合,计算拟合椭圆的面积;分别计算拍摄图像中不同陨石坑之间的面积比值和基准图像中不同陨石坑之间的面积比值;最后利用Hausdroff距离作为相似性测度,将拍摄图像中所检测到的陨石坑与基准图像中的陨石坑进行匹配。本发明能够有效地避免常规匹配方法的不足,是着陆过程中进行陨石坑匹配的理想方法。

    基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法

    公开(公告)号:CN102968795A

    公开(公告)日:2013-03-13

    申请号:CN201210508697.4

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法。本发明涉及图像处理技术领域。本发明要解决现有陨石坑提取与匹配方法存在的误匹配问题。步骤如下:从已经建立匹配的陨石坑对中,选取一个陨石坑对;根据星历计算图像拍摄时刻的太阳高度角θ;根据三维陨石坑模型和太阳高度角θ计算取自行星三维地形图的陨石坑阴影面积与外轮廓面积的比值SR;计算取自下降过程中拍摄的图像中的陨石坑阴影面积与外廓面积的比值S’;若|SR-S′|大于给定阈值,则认为选取的陨石坑对为误匹配。本发明在着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑与行星三维地形图中的陨石坑的匹配完成后,从已经建立匹配的陨石坑对中,剔除误匹配的陨石坑,提高陨石坑匹配的正确率。

    基于明暗区域配对的陨石坑检测方法

    公开(公告)号:CN102944226A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210508696.X

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 基于明暗区域配对的陨石坑检测方法。它涉及图像处理技术领域,本发明要解决现有行星着陆段基于路标导航任务中的陨石坑提取方法存在的误提取率高、不易检出形状不规则的陨石坑等问题。步骤如下:基于最大稳定极值区域方法对行星着陆过程中光学相机获得的图像进行初步检测,提取图像中的阴影区域和明亮区域;删除过大和过小的区域;以检测出的陨石坑的阴影区域的矩心为中心,在半径为R的圆内搜索明亮区域,且该明亮区域与阴影区域灰度平均值的差异需大于给定阈值;计算由阴影区域矩心指向明亮区域矩心的矢量;计算该矢量与太阳光线矢量在相机像平面的投影矢量的夹角,若此夹角小于给定阈值,则该阴影区域与明亮区域构成一个陨石坑。

    基于明暗区域配对的陨石坑检测方法

    公开(公告)号:CN102944226B

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201210508696.X

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 基于明暗区域配对的陨石坑检测方法。它涉及图像处理技术领域,本发明要解决现有行星着陆段基于路标导航任务中的陨石坑提取方法存在的误提取率高、不易检出形状不规则的陨石坑等问题。步骤如下:基于最大稳定极值区域方法对行星着陆过程中光学相机获得的图像进行初步检测,提取图像中的阴影区域和明亮区域;删除过大和过小的区域;以检测出的陨石坑的阴影区域的矩心为中心,在半径为R的圆内搜索明亮区域,且该明亮区域与阴影区域灰度平均值的差异需大于给定阈值;计算由阴影区域矩心指向明亮区域矩心的矢量;计算该矢量与太阳光线矢量在相机像平面的投影矢量的夹角,若此夹角小于给定阈值,则该阴影区域与明亮区域构成一个陨石坑。

    基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法

    公开(公告)号:CN102968795B

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201210508697.4

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法。本发明涉及图像处理技术领域。本发明要解决现有陨石坑提取与匹配方法存在的误匹配问题。步骤如下:从已经建立匹配的陨石坑对中,选取一个陨石坑对;根据星历计算图像拍摄时刻的太阳高度角θ;根据三维陨石坑模型和太阳高度角θ计算取自行星三维地形图的陨石坑阴影面积与外轮廓面积的比值SR;计算取自下降过程中拍摄的图像中的陨石坑阴影面积与外廓面积的比值S’;若|SR-S′|大于给定阈值,则认为选取的陨石坑对为误匹配。本发明在着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑与行星三维地形图中的陨石坑的匹配完成后,从已经建立匹配的陨石坑对中,剔除误匹配的陨石坑,提高陨石坑匹配的正确率。

    一种基于尺度预测的图像局部区域特征提取方法

    公开(公告)号:CN106250898B

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201610605726.7

    申请日:2016-07-28

    Abstract: 一种基于尺度预测的图像局部区域特征提取方法,涉及行星着陆中图像处理技术领域,具体涉及一种基于尺度预测的特征提取方法。为了解决SURF特征提取方法不具有仿射不变性的问题。本发明首先对当前所拍摄图像在目标天体表面的位置进行初步估计,选定全局特征库中的搜索范围;然后根据探测器拍照时的位姿信息以及全局特征库中相应特征点的特征尺度和方向信息,预测该特征在拍摄图像中的特征尺度和旋转角度;并将拍摄的图像按照所预测的旋转角度旋转获得旋转图像,根据二次型求极大值方法以及预测的特征尺度生成特征检测模板,将特征检测模板与旋转图像卷积并在位置空间进行非极大值抑制从而实现特征提取。本发明适用于行星着陆自主导航的图像处理。

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