玉兔二号月面大间距变倾角成像的空间分辨率建模及其应用分析

摘要：

玉兔二号月球车在月面巡视探测通过地面遥操作规划控制完成.为了最大化每次规划的行驶距离,每次行进通常在6～9 m之间,使得相邻导航站点距离较大,所拍摄图像的尺度、旋转、平移上有较大的变化,图像重叠度较低且重叠区分辨率与形态差异很大,为站点间图像的自动匹配带来极大困难,进而影响相邻站点视觉定位的自动化进程.针对此问题,本文在前期关于图像像素空间分辨率建模的基础上,结合任务实际新增月面凹凸倾斜等因素对像素空间分辨率的影响,建立了更为通用的像素空间分辨率模型.在此基础上,推导了不同站点距离、成像距离和月面倾角等因素影响像素空间分辨率的等效关系,确立了两两因素影响分析的最少组合.最后结合玉兔二号第一、二月昼间所有的站点数据,分析了像素空间分辨率比值对图像匹配成功率的影响关系,对不同类型的影响情况进行分类,总结了不同因素对图像匹配成功率影响的一般性规律,给出了实际任务中视觉定位对相邻导航点相对距离和位置选择的约束准则,这对巡视探测任务中导航站点选择规则的制定和视觉自动定位能力的提升具有重要的指导意义.

关键词：玉兔二号、月球车导航定位、成像尺度分析、像素空间分辨率

所属期刊栏目：50

资助基金：国家自然科学基金面上项目编号:61972020

在线出版日期：2020-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1081-1094