月球車遙操作中的計算機視覺技術

《月球車遙操作中的計算機視覺技術》是2016年5月出版的一本圖書，作者是王保豐、劉傳凱。

基本介紹

• 書名：月球車遙操作中的計算機視覺技術
• 作者：王保豐、劉傳凱
• ISBN：978-7-118-10798-2
• 出版時間：2016年5月
• 裝幀：平裝
• 開本：16

出版信息

書名月球車遙操作中的計算機視覺技術

書號978-7-118-10798-2

作者王保豐，劉傳凱

出版時間2016年5月

譯者

版次1版1次

開本16

裝幀平裝

出版基金

頁數205

字數238

中圖分類V476． 3

叢書名

定價66.00

內容簡介

本書系統介紹了地外天體表面著陸探測遙操作中的計算機視覺方法，本書共分為8 章。第1 章介紹了月面探測的基本概念、發展歷程、研究現狀，並且概述了月面探測遙操作中的計算機視覺技術的關鍵性套用。第2 ～ 7 章分別具體介紹了相機標定技術、圖像匹配技術、著陸定位技術、導航定位技術、環境感知與重建技術、障礙物識別與路徑規劃技術等月面探測遙操作中的計算機視覺技術，詳細研究了這些技術的發展現狀、理論方法、算法實現、仿真實驗及精度分析等。第8 章介紹了計算機視覺技術在嫦娥三號遙操作任務中的套用實例，詳細論述了嫦娥三號任務中從月面著陸到巡視探測過程的遙操作中視覺技術的套用情況。

本書可作為深空探測領域從事月球車或行星車遙操作控制研究人員與技術人員、視覺信息處理的研究人員與技術人員和從事該方面學習的研究生參考用書，掌握地外天體表面著陸探測遙操作中計算機視覺相關基本理論知識和工程性套用方法。

目錄

第1章緒論1

1.1概述1

1.2月球探測遙操作技術發展現狀2

1.2.1國外研究現狀2

1.2.2國內研究現狀7

1.3月面探測遙操作中的計算機視覺技術9

1.3.1著陸定位技術9

1.3.2導航定位技術10

1.3.3環境感知與重建技術11

1.3.4路徑規劃技術12

1.3.5小結13

參考文獻13

第2章相機內、外參數標定技術16

2.1概述16

2.2坐標轉換參數概略值的快速計算方法16

2.2.1空間坐標轉換17

2.2.2轉換參數初值計算19

2.2.3實驗23

2.3相機內參數標定24

2.3.1普通相機內參數標定24

2.3.2魚眼鏡頭內參數標定30

2.4相機外參數求解32

2.4.1概述32

2.4.2外參數標定方法33

2.5相機內外參數的線上標定36

參考文獻38

第3章圖像匹配技術40

3.1概述40

3.2圖像匹配的預處理方法41

3.2.1圖像匹配的數學化描述41

3.2.2圖像預處理方法43

3.2.3圖像分割52

3.3圖像匹配方法57

3.3.1模板匹配58

3.3.2亞像素級匹配62

3.3.3仿射不變匹配67

3.3.4密集匹配78

3.4匹配點的粗差剔除84

3.4.1基於投影幾何不變性的粗差剔除84

3.4.2基於隨機抽樣的粗差剔除85

參考文獻87

第4章著陸定位技術89

4.1概述89

4.2基於序列圖像追蹤的著陸點定位89

4.2.1數據及定位方法概述89

4.2.2降落序列圖像匹配與著陸點定位91

4.2.3著陸器在高解析度衛星圖像上的定位92

4.3基於空間交會的定位93

4.3.1概述93

4.3.2單相機單片定位94

4.3.3單相機旋轉多片定位95

4.3.4多相機著陸點定位103

4.4基於軌道器衛星圖像匹配的著陸點定位106

4.4.1方法流程106

4.4.2LRO窄角相機嚴密幾何模型107

4.4.3月球車位置提取108

4.4.4DEM輔助下單像測圖方法108

參考文獻109

第5章導航定位技術111

5.1概述111

5.2定位模型構建方法112

5.2.1前方交會與後方交會聯合定位方法112

5.2.2基於光束法平差的定位模型115

5.3定位誤差方程的快速求解122

5.3.1逐點法化、消元求解法122

5.3.2循環分塊求解方法126

5.3.3矩陣分塊與分解結合求解法126

參考文獻129

第6章環境感知與重建技術131

6.1概述131

6.2DEM建模131

6.2.1基於規則格線的建模131

6.2.2基於不規則三角格線的建模133

6.2.3混合格線的建模136

6.2.4TIN與GRID的轉換136

6.3DEM快速建模技術137

6.3.1基於KD樹的數據分割方法138

6.3.2並行Delaunay算法138

6.3.3並行TIN－GRID轉換算法139

6.4DEM數據內插140

6.4.1多項式擬合內插法140

6.4.2分塊樣條函式內插141

6.4.3移動擬合法143

6.4.4多面函式法內插143

6.4.5最小二乘配置法內插146

6.4.6有限元法內插148

6.4.7Kriging內插149

6.5DOM生成150

參考文獻151

第7章障礙物識別與路徑規劃技術153

7.1概述153

7.2月面環境中障礙物識別153

7.2.1坡度坡向計算154

7.2.2粗糙度計算156

7.2.3階梯邊緣檢測計算159

7.2.4通視性計算161

7.3路徑搜尋165

7.3.1基於兩點法的月球車路徑規劃165

7.3.2A路徑搜尋算法172

參考文獻181

第8章計算機視覺技術在嫦娥三號遙操作任務中的套用實例183

8.1概述183

8.2著陸器定位數據分析183

8.2.1基於序列圖像追蹤的著陸定位數據分析183

8.2.2基於LRO圖像的著陸點絕對定位數據分析187

8.3巡視導航定位數據分析190

8.3.1導航點定位總體描述190

8.3.2導航點定位精度分析190

8.4環境感知與地形重建數據分析195

8.4.1導航相機地形感知構建數據分析195

8.4.2避障相機地形感知構建數據分析197

8.5路徑規劃數據分析198

8.5.1兩器互拍時的近距離路徑規劃數據分析198

8.5.2兩器互拍時的遠距離路徑規劃數據分析201

參考文獻204"