双目视觉技术在空间非合作目标位姿测量中的应用

"该文提出了一种用于空间非合作目标位姿测量的双目视觉方法，解决了在清理空间目标时获取目标相对位置和姿态的难题。通过弧支撑线段检测对接环，结合极线约束准则和光流法进行跟踪，建立了复杂的对接环检测和筛选机制。采用两次遍历法提取规则标志点，并利用三维重建后的对接环和平面对目标坐标系进行建立，解算出与世界坐标系的位姿关系。最后，该算法被移植到DSP6678信息处理平台上，实现了实时连续的位姿测量，并通过小卫星模型实验验证了方法的有效性。" 文章详细介绍了针对空间非合作目标的位姿测量技术，这是一种基于双目视觉的创新方法。在空间清理任务中，精确测量非合作目标的位置和姿态至关重要，但极具挑战性。为此，研究人员设计了一套算法，它首先利用弧支撑线段检测技术快速找到目标表面的对接环，这是关键的特征点。对接环的检测是通过极线约束准则来实现的，这有助于在复杂环境中稳定地跟踪目标。同时，光流法作为辅助手段，增强了目标的追踪能力。 接下来，算法通过两次遍历法对目标表面进行快速分析，结合面积和曲率约束，提取出特征显著的规则标志点。这些标志点是进一步计算位姿的关键元素。通过三维重建技术，结合对接环和平面对目标坐标系进行构建，从而可以解算出目标相对于观测者的位姿关系。这种方法不仅理论上可行，而且在实际应用中具有重要意义，因为它可以被移植到DSP6678这样的信息处理平台上，实现对空间非合作目标的实时、连续测量。 为了验证算法的有效性，进行了三组不同工况下的小卫星模型实验。实验结果表明，所提方法能够准确地测量目标的位姿，从而为空间清理任务提供了可靠的技术支持。这种方法对于空间探测、航天器操作以及未来可能的太空垃圾清理任务都具有深远的影响，提高了非合作目标交互的精度和安全性。 总结起来，该研究提出的双目视觉位姿测量方法为解决空间非合作目标的定位与姿态识别问题提供了一个有效且实用的解决方案，展示了在实际应用中的强大潜力，并为后续的空间探索任务提供了理论和技术基础。