附加相對(duì)約束關(guān)系的月表全景相機(jī)平差算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 02:52
我國(guó)近期發(fā)射的月球探測(cè)器攜帶了全景相機(jī)的科學(xué)載荷,負(fù)責(zé)獲取巡視器著陸區(qū)的月球表面影像。全景相機(jī)共有兩臺(tái),采用雙目立體成像,實(shí)際工作時(shí)保持相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系不變。參考地球測(cè)繪、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的多個(gè)相似案例,使用一種改進(jìn)的平差模型,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明該模型能夠消除不同立體像對(duì)間相對(duì)位置和姿態(tài)的偏差,使平差結(jié)果更加可靠,為我國(guó)探月任務(wù)中月表全景相機(jī)影像數(shù)據(jù)的攝影測(cè)量處理提供幫助和支持。
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2019,16(04)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
嫦娥五號(hào)全景相機(jī)科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)外場(chǎng)區(qū)域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5
天文研究與技術(shù)16卷圖1嫦娥五號(hào)全景相機(jī)科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)外場(chǎng)區(qū)域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5圖2嫦娥三號(hào)全景相機(jī)在N0106點(diǎn)獲取的部分影像Fig.2PartialimagestakenbypanoramiccamerasinChang'E-3inpointN0106(1)像平面坐標(biāo)系:攝影方向與影像平面的交點(diǎn)稱為像主點(diǎn),以像主點(diǎn)為原點(diǎn),兩對(duì)邊機(jī)械框標(biāo)的連線為x軸和y軸,其中與航線方向一致的連線為x軸,航線方向?yàn)檎颉?2)像空間坐標(biāo)系:用于表示像點(diǎn)在像方空間的過渡坐標(biāo)系,以攝影中心為原點(diǎn),主光軸為z軸,正向?yàn)閿z影的反方向,x,y軸與像平面坐標(biāo)系的x,y軸平行。(3)像空間輔助坐標(biāo)系:以攝影中心為原點(diǎn),以鉛垂方向?yàn)閆軸,航線方向?yàn)閄軸,可以通過外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)像空間坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換得到。如圖3,o-xy為像平面坐標(biāo)系,S1-xyz為像空間坐標(biāo)系,S1-XYZ為像空間輔助坐標(biāo)系。設(shè)左相機(jī)的投影中心為S1,S1的物方坐標(biāo)為(XS1,YS1,ZS1),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R1,右相機(jī)的投影中心為S2,S2的物方坐標(biāo)為(XS2,YS2,ZS2),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R2。設(shè)右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至與左相機(jī)的像空間坐標(biāo)系平行時(shí),旋轉(zhuǎn)矩陣為M。如圖4,對(duì)于左相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,再旋轉(zhuǎn)到右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為MTRT1,如圖5,對(duì)于右相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為RT2,兩者的旋轉(zhuǎn)是等價(jià)的,即MTRT1=RT2(3)圖33個(gè)坐標(biāo)系的位
矩陣為R1,右相機(jī)的投影中心為S2,S2的物方坐標(biāo)為(XS2,YS2,ZS2),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R2。設(shè)右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至與左相機(jī)的像空間坐標(biāo)系平行時(shí),旋轉(zhuǎn)矩陣為M。如圖4,對(duì)于左相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,再旋轉(zhuǎn)到右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為MTRT1,如圖5,對(duì)于右相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為RT2,兩者的旋轉(zhuǎn)是等價(jià)的,即MTRT1=RT2(3)圖33個(gè)坐標(biāo)系的位置關(guān)系Fig.3Positionrelationshipsofthreecoordinatesystems464
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多視影像匹配模型的傾斜航空影像自動(dòng)連接點(diǎn)提取及區(qū)域網(wǎng)平差方法[J]. 張力,艾海濱,許彪,孫鈺珊,董友強(qiáng). 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]深空探測(cè)天文自主導(dǎo)航技術(shù)綜述[J]. 薛喜平,張洪波,孔德慶. 天文研究與技術(shù). 2017(03)
[3]利用GPS測(cè)速估算接收機(jī)載體運(yùn)動(dòng)方位角[J]. 李佳威,李芳,何瑞珠. 天文研究與技術(shù). 2017(01)
[4]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動(dòng)提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]Terrain reconstruction from Chang’e-3 PCAM images[J]. Wen-Rui Wang,Xin Ren,Fen-Fei Wang,Jian-Jun Liu,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2015(07)
本文編號(hào):3331215
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2019,16(04)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
嫦娥五號(hào)全景相機(jī)科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)外場(chǎng)區(qū)域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5
天文研究與技術(shù)16卷圖1嫦娥五號(hào)全景相機(jī)科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)外場(chǎng)區(qū)域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5圖2嫦娥三號(hào)全景相機(jī)在N0106點(diǎn)獲取的部分影像Fig.2PartialimagestakenbypanoramiccamerasinChang'E-3inpointN0106(1)像平面坐標(biāo)系:攝影方向與影像平面的交點(diǎn)稱為像主點(diǎn),以像主點(diǎn)為原點(diǎn),兩對(duì)邊機(jī)械框標(biāo)的連線為x軸和y軸,其中與航線方向一致的連線為x軸,航線方向?yàn)檎颉?2)像空間坐標(biāo)系:用于表示像點(diǎn)在像方空間的過渡坐標(biāo)系,以攝影中心為原點(diǎn),主光軸為z軸,正向?yàn)閿z影的反方向,x,y軸與像平面坐標(biāo)系的x,y軸平行。(3)像空間輔助坐標(biāo)系:以攝影中心為原點(diǎn),以鉛垂方向?yàn)閆軸,航線方向?yàn)閄軸,可以通過外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)像空間坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換得到。如圖3,o-xy為像平面坐標(biāo)系,S1-xyz為像空間坐標(biāo)系,S1-XYZ為像空間輔助坐標(biāo)系。設(shè)左相機(jī)的投影中心為S1,S1的物方坐標(biāo)為(XS1,YS1,ZS1),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R1,右相機(jī)的投影中心為S2,S2的物方坐標(biāo)為(XS2,YS2,ZS2),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R2。設(shè)右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至與左相機(jī)的像空間坐標(biāo)系平行時(shí),旋轉(zhuǎn)矩陣為M。如圖4,對(duì)于左相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,再旋轉(zhuǎn)到右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為MTRT1,如圖5,對(duì)于右相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為RT2,兩者的旋轉(zhuǎn)是等價(jià)的,即MTRT1=RT2(3)圖33個(gè)坐標(biāo)系的位
矩陣為R1,右相機(jī)的投影中心為S2,S2的物方坐標(biāo)為(XS2,YS2,ZS2),外方位元素構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣為R2。設(shè)右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至與左相機(jī)的像空間坐標(biāo)系平行時(shí),旋轉(zhuǎn)矩陣為M。如圖4,對(duì)于左相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,再旋轉(zhuǎn)到右相機(jī)的像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為MTRT1,如圖5,對(duì)于右相機(jī),由像空間輔助坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)至像空間坐標(biāo)系,旋轉(zhuǎn)變換表示為RT2,兩者的旋轉(zhuǎn)是等價(jià)的,即MTRT1=RT2(3)圖33個(gè)坐標(biāo)系的位置關(guān)系Fig.3Positionrelationshipsofthreecoordinatesystems464
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多視影像匹配模型的傾斜航空影像自動(dòng)連接點(diǎn)提取及區(qū)域網(wǎng)平差方法[J]. 張力,艾海濱,許彪,孫鈺珊,董友強(qiáng). 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]深空探測(cè)天文自主導(dǎo)航技術(shù)綜述[J]. 薛喜平,張洪波,孔德慶. 天文研究與技術(shù). 2017(03)
[3]利用GPS測(cè)速估算接收機(jī)載體運(yùn)動(dòng)方位角[J]. 李佳威,李芳,何瑞珠. 天文研究與技術(shù). 2017(01)
[4]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動(dòng)提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]Terrain reconstruction from Chang’e-3 PCAM images[J]. Wen-Rui Wang,Xin Ren,Fen-Fei Wang,Jian-Jun Liu,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2015(07)
本文編號(hào):3331215
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