[发明专利]一种空间飞行器广义模型的识别和重构方法及装置

权利要求书

1.一种空间飞行器广义模型的识别和重构方法，其特征在于，包括：

获取所述空间飞行器对应的目标图像；

检测所述目标图像中的椭圆，生成椭圆集；

遍历所述椭圆集，从所述椭圆集中获取满足轮廓约束条件和空间圆心约束条件的目标椭圆；

基于所述目标椭圆，重构所述空间飞行器的广义模型；

所述遍历所述椭圆集，从所述椭圆集中获取满足轮廓约束条件和空间圆心约束条件的目标椭圆，包括：

从所述椭圆集中随机获取任意两个椭圆；

计算所述任意两个椭圆对应的空间圆所在平面的法向量；

根据所述法向量，确定所述任意两个椭圆是否满足所述轮廓约束条件，包括：计算以所述目标图像对应的获取设备为圆心，所述任意两个椭圆映射至空间中形成的锥面方程；利用坐标系变换原则，将所述锥面方程转换为标准方程；根据所述标准方程，计算截面轮廓方程；基于所述截面轮廓方程，确定所述任意两个椭圆的截面是否为圆，如果是圆则满足所述轮廓约束条件，如果不是圆则不满足所述轮廓约束条件；

在所述任意两个椭圆满足所述轮廓约束条件的情况下，确定所述任意两个椭圆是否满足所述空间圆心约束条件，包括：计算所述空间圆圆心投影到图像上的投影点的投影齐次坐标；计算所述空间圆圆心在标准坐标系O-x'y'z'下的相对坐标；确定所述任意两个椭圆的圆心相对坐标是否满足所述任意两个椭圆的圆心在x’轴的坐标值分别为和所述任意两个椭圆的圆心在y’轴的坐标值分别为和Th₃和Th₄为阈值，如果是则满足所述圆心约束条件，如果不是则不满足所述圆心约束条件；

在所述任意两个椭圆满足所述空间圆心约束条件的情况下，将所述任意两个椭圆作为所述目标椭圆；

重复执行所述从所述椭圆集中随机获取任意两个椭圆，至所述在所述任意两个椭圆满足所述空间圆心约束条件的情况下，将所述任意两个椭圆作为所述目标椭圆的步骤；

在不同的目标椭圆对中含有相同的椭圆时，合并所述不同的目标椭圆对；

所述基于所述目标椭圆，重构所述空间飞行器的广义模型，包括：

计算所述圆心到所述任意两个椭圆所形成的空间截面之间的第一相对距离；

计算所述任意两个椭圆所形成的空间截面圆的相对半径；

计算所述任意两个椭圆所形成的空间截面之间的第二相对距离；

基于所述第一相对距离、所述相对半径和所述第二相对距离，重构所述广义模型，包括：

根据空间轴对称结构中相对半径和第二相对距离，沿法线n方向对所有特征重新编号，得到广义模型：R_R＝R₁:R₂:...:R_n，R_L＝L₁₂:L₁₃:...:L_1n，下标n为沿法线n方向所有特征的数量，R_R＝R₁:R₂:...:R_n表示各个特征的归一化半径，R_L＝L₁₂:L₁₃:...:L_1n表示各个特征的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述任意两个椭圆对应的空间圆所在平面的法向量，包括：

设定所述任意两个椭圆分别对应的矩阵形式；

根据两个所述矩阵形式，确定所述任意两个椭圆形成的椭圆束的椭圆束矩阵形式；

根据所述椭圆束矩阵形式，确定无穷远直线的投影；

获取所述无穷远直线的投影对应的投影坐标；

基于所述投影坐标，计算得到所述法向量。