彩色航空影像分割的OCTOPUS方法

针对航空影像中目标提取问题中存在的困难，提出了一种顾及目标的区域特征、边缘特征、形状的连续性与平滑性及人的识别能力的彩色影像中目标提取方法，根据这一算法的性质和行为特征，本文将其称为Ｏｃｔｏｐｕｓ方法。本文最后给出了将Ｏｃｔｏｐｕｓ用于彩红外影像中目标提取的例子。     

一种适合降落序列影像的快速匹配方法

针对嫦娥三号降落序列影像特征匹配耗时较多的问题,提出了一种适合降落影像的快速匹配方法。首先对待匹配的降落影像进行尺度变换,将二者进行统一,然后采用9×9大小的窗口进行基于Moravec方法的特征点提取。其次,基于降落过程几何模型约束,以相关系数为匹配测度,实现降落影像间的匹配。采用真实嫦娥三号降落影像开展了匹配实验。实验结果表明,特征点窗口大小为9×9,相关系数阈值为0.90时,提出匹配方法的性能最佳;此外,与经典SIFT匹配相比,提出的方法可以平均减少59%左右的匹配耗时,且误匹配率更小。研究成果对我国后续深空探测任务中降落影像的匹配工作具有重要的参考价值。     

基于压缩感知的月球探测器着陆图像超分辨重建

嫦娥工程二期的任务要求中,嫦娥3号的安全降落是最为关键的任务。因此,提出了一种基于压缩感知的超分辨率图像重建方法,根据经过模糊处理并加入噪声的低分辨率图像重建原始的高分辨率图像,实现了月球探测器着陆图像的超分辨率重建。算法采用局部Sparse-Land模型,从美国阿波罗计划获取的月球影像、嫦娥1、2号卫星影像和嫦娥工程二期试验中获取的月球探测器图像中提取了大量训练图块,采用K-SVD算法完成了高、低分辨率过完备字典Al和Ah的学习,通过求解优化问题,获得待处理低分辨率图块的稀疏表示,并将表示系数用于Ah以生成对应的高分辨率图块。最后,运用最小二乘算法,得到满足重构约束的高分辨率图像。实验验证了算法的有效性,表明其在视觉效果及PSNR指标上均优于插值方法和Yang的方法。     

基于动态规划的航空影象中的目标提取

在对Snakes能量函数进行了改进之后，将其用于处理航空影象中的目标提取，动态规划方法被用来解决优化求解问题。最后给出了利用这种方法对目标进行提取的例子。     

虹湾地区月面撞击坑自动提取

撞击坑作为一种重要的特征,应用于行星探测活动中.在嫦娥工程二期中,月球虹湾地区撞击坑的位置信息,能够为嫦娥3号的降落任务提供必要数据支持,为准确识别位置信息,提出了一种撞击坑自动提取的方法,通过计算模板图像和目标图像的局部可控核函数进而提取特征,根据余弦相似性矩阵确定目标图像中撞击坑的位置.改进方法不需要训练过程,且具有较强的抗噪性.实验采用嫦娥二号获取的虹湾地区的两幅影像进行测试,验证了算法的有效性;并且在对加入噪声的图像进行了处理,算法仍获得了较好的识别效果,准确地提取可分辨的撞击坑,为嫦娥3号的安全降落提供可靠的数据.     

机载/车载激光扫描测距/成像制图系统的新进展

结合机载激光遥感影像制衅系统的特点。论述了机载／车载激光扫描测距／成像制衅系统研制背景、基本原理、研究进展,应用前景和进一步发展应该解决的问题等。     

基于改进动态规划法的月面地形三维重建

月面巡视探测器导航相机获取的立体影像用于恢复月面地形的空间构型,可以直接服务于巡视器的导航定位工作。影像匹配算法直接关系到地形恢复的精度和可靠性,改进动态规划影像匹配方法兼顾行列双向约束机制增强了视差空间的完备性,并通过动态设立种子点进行分段规划获得整体最优解。实验采用嫦娥二期工程地表试验影像进行论证,通过三角测量重构得到地面点云数据,与其他匹配方法的恢复结果和实地激光扫描地形数据进行了比对,证明了该匹配算法的匹配效率高于传统方法且恢复的点云数据精度可靠,满足于探月工程中巡视器定位导航的需求。     

梯度约束SFS的月面地形重构

目的 解决月面着陆器在下降过程中可能得不到足够的匹配点进行着陆区地形恢复的问题。方法 基于特征边缘线梯度比例约束的明暗恢复形状（shape from shading）算法。首先以Lommel-Seeliger模型模拟月表反射情况,建立辐照度方程;然后以地形特征边缘提取结果为基础,经过最小二乘拟合与表面光滑模型约束后,演化得到剩余影像点的梯度比例因子,实现对辐照度方程的正则化约束。结果 经过测试得到模拟影像的平均相对恢复精度可以达到-0.199,真实影像月面可以达到0.051和0.022。结论 本文算法能够有效地进行3维地形恢复,且恢复精度优于经典SFS算法中对实际地形恢复效果最好的Tsai算法。     

机载三维成像仪系统中激光点位置的解算及应用

机载三维成像仪是集成了全球定位系统(GPS)、姿态测量装置、激光测距仪和光谱成像仪的 新一代航空遥感系统,它能直接得到地学编码影像(正射影像),而无需地面控制点。该系统利用图 像上分布的激光点来纠正原始图像,利用GPS的位置、姿态测量装置测出的姿态和激光测距值来 计算激光点在地面上的三维坐标是三维成像仪系统的关键之一。首先分析了机载三维成像仪获取 的数据结构,并将飞行数据按航带进行数据分解,然后详细给出了计算激光测距点位置的具体步 骤,最后通过算例说明了计算方法的正确性。