月面探測中視覺定位技術研究.pdf

1、我國研制的用于月面探測的月球車“玉兔號”實際上就是一個能夠在月面移動的機器人，用于完成對月面復雜地形探測，集人工智能、自動控制、計算機技術等多種科學研究于一身。如何精準定位控制它是研究的重點和難點。
　　月面探測中精準的導航和定位主要依賴于視覺定位的方法，從技術角度去分析月面探測中視覺定位技術，有很多可以提升和改造的地方，如何提高視覺導航定位的準確度，對月面探測計劃至關重要。
　　本文主要針對目前我國應用的月球探測器“玉兔號

2、”月球車的視覺定位技術進行研究，精準匹配是以足夠豐富的匹配特征點為前提的，我們發(fā)現(xiàn)如果將柱面投影拼接技術應用在月球車的視覺定位中，可以在前后站大尺度變形圖像中獲取到更多的匹配特征點集，再通過雙目相機參數(shù)構建光束法平差模型，獲取探測器的精準的位姿信息。這種方法與基于單對圖像的光束法平差定位相比，獲取的特征點更多，更加方便地面遙操作中心通過手動選取特征點實現(xiàn)對探測器大間距模式下的精確定位，完成對探測器月面巡視的引導。實驗證明本文提出的這種新

3、方法能夠大幅度地提高月球車在月球表面進行作業(yè)時的定位精度。
　　雖然在月面探測中基于傳統(tǒng)的外觀匹配方法，比如SIFT，得到了廣泛應用，但是它們在處理某些問題時常常會失效。一個重要的原因是在兩幅包含同樣地貌的月面圖像中，圍繞同一個特征點的外觀描述子可能會存在非常大的不同。而這些方法僅僅考慮了特征點間的外觀相似性，忽略了圖像中其他有用的信息，比如特征點間的結構信息。因此本文提出引入針對結構特征的圖匹配算法，引入結構特征，一方面可以使特