[发明专利]仿真图像的生成方法和装置

说明书

本发明公开了一种仿真图像的生成方法和装置。其中，该方法包括：确定相机的工作成像模型和相机参数；依据目标对象的数字地形图、工作成像模型和相机参数，确定相机的相机成像区域和像素成像区域；依据像素成像区域的像素值，生成目标对象的仿真图像，其中，仿真图像至少包括面向深空探测任务数字仿真系统的相机图像。本发明解决了相关技术中无法有效获取面向深空探测任务数字仿真系统的相机图像的技术问题。

技术领域

本发明涉及深空探测图像仿真领域，具体而言，涉及一种仿真图像的生成方法和装置。

背景技术

为了控制地外天体探测的控制风险，地外天体的探测任务准备过程或任务执行过程中，需要对地外天体表面环境进行数字或半事物的仿真，用于任务控制若干环节的验证和演练。

以嫦娥三号任务为例，嫦娥三号任务是我国实施的首次地外天体软着陆，首次遥操作巡视器进行月面巡视勘察。嫦娥三号任务实现较大技术跨越的基础上，为有效降低工程实施风险，确保地面测控及遥操作的可靠性，需建设一套嫦娥三号探测器模拟器及数字仿真系统，对着陆器和巡视器状态及月面环境进行模拟，用于完成中心的飞控演练和验证。

在数字仿真系统建设中，相机图像获取是地面控制中心实施月面巡视勘察、视觉导航定位、月面地形建立、任务飞控演练以及遥操作验证的必要前提之一，也是嫦娥三号任务模拟器与以往任务模拟器的显著区别和技术挑战。

然而，在相关技术中，仍然存在面向深空探测任务数字仿真系统的相机图像获取的相关问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种仿真图像的生成方法和装置，以至少解决相关技术中无法有效获取面向深空探测任务数字仿真系统的相机图像的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种仿真图像的生成方法，包括：确定相机的工作成像模型和相机参数；依据目标对象的数字地形图、所述工作成像模型和所述相机参数，确定所述相机的相机成像区域和像素成像区域；依据所述像素成像区域的像素值，生成所述目标对象的仿真图像，其中，所述仿真图像至少包括面向深空探测任务数字仿真系统的相机图像。

可选地，确定相机的相机参数包括：确定所述相机的透镜中心位置坐标、视线方向；和/或，确定所述相机的性能参数，其中，所述相机的性能参数包括以下至少之一：焦距、像素数量和像素面。

可选地，确定相机的工作成像模型包括：建立目标对象的三维世界坐标与所述目标对象在图像中对应点的二维像素坐标之间的转换关系；依据所述转换关系，生成所述工作成像模型。

可选地，依据所述数字地形图、所述工作成像模型和所述相机参数，确定所述相机的相机成像区域和像素成像区域包括：以所述相机的透镜中心与所述相机的像素面构成的方锥体作为所述相机的视场；依据所述相机的视场与所述目标对象的地形相交的区域，得到所述相机的相机成像区域；以所述相机的透镜中心与任一所述相机的像素构成的方锥体作为所述相机的像素视场；依据所述相机的像素视场与所述目标对象的地形相交的区域，得到所述相机的像素成像区域。

可选地，依据所述像素成像区域的像素值，生成所述目标对象的仿真图像包括：确定所述相机的像素成像区域的中心点以及所述中心点的坐标，其中，所述中心点为所述相机的像素视线与所述目标对象的地形的交点，所述中心点的坐标由所述相机的像素视线和所述目标对象的数字地形图共同确定；依据所述相机的像素成像区域的中心点以及所述中心点的坐标，确定所述像素成像区域的像素值；基于预定的图像格式，将所述像素成像区域的像素值生成所述目标对象的仿真图像。

可选地，所述工作成像模型为透视成像模型。