嫦娥一号月面高精度匹配与三维重建关键技术

本文主要探讨了嫦娥一号探月卫星2C级月面成像过程中的高精度匹配技术以及月貌的三维重建方法。嫦娥一号携带的三线阵CCD相机拍摄的月面图像，由于地形起伏导致的图像形变，对传统的图像匹配算法提出了挑战。为此，作者提出了一种创新的策略，即基于待配点最优模板选择的二次函数形变补偿迭代匹配方法。这种方法通过考虑地形变化对图像的影响，采用二次函数模型来补偿这种形变，从而提高了匹配的精度和稳定性。 在实际应用中，该方法首先在标准相关匹配的基础上进行了优化，实现了下视图与前、后视图的精确匹配。为了保证匹配的稳健性，文章引入了三视约束机制，通过有序的检验流程，确保匹配结果的可靠性。同时，对于线阵相机的成像特性，文中分析了仿射近似模型，这为后续的同轨三视重建提供了理论基础。 在邻轨数据处理方面，作者利用邻轨下视图的同名特征点，采用了随机抽样一致性（RANSAC）算法来估计相邻轨道之间的三维坐标转换参数，从而实现图像的准确拼接。这样，即使在不同轨道上，也能得到相对精确的月面图像拼接，提高了整体重建的精度。 实验结果显示，通过这种方法得到的三维月貌图，能够更真实地反映月球表面的复杂形状和地形细节。这对于月球地质研究、月球表面地貌分析以及后续的月球探测任务具有重要意义。这篇论文不仅提供了一种有效的图像处理技术，也为嫦娥一号探月任务的数据处理和月貌分析提供了新的解决方案。