[发明专利]基于明暗区域配对的陨石坑检测方法

摘要

基于明暗区域配对的陨石坑检测方法。它涉及图像处理技术领域，本发明要解决现有行星着陆段基于路标导航任务中的陨石坑提取方法存在的误提取率高、不易检出形状不规则的陨石坑等问题。步骤如下：基于最大稳定极值区域方法对行星着陆过程中光学相机获得的图像进行初步检测，提取图像中的阴影区域和明亮区域；删除过大和过小的区域；以检测出的陨石坑的阴影区域的矩心为中心，在半径为R的圆内搜索明亮区域，且该明亮区域与阴影区域灰度平均值的差异需大于给定阈值；计算由阴影区域矩心指向明亮区域矩心的矢量；计算该矢量与太阳光线矢量在相机像平面的投影矢量的夹角，若此夹角小于给定阈值，则该阴影区域与明亮区域构成一个陨石坑。

主权项

1.基于明暗区域配对的陨石坑检测方法，其特征在于它的步骤如下：步骤一：采用最大稳定极值区域方法对行星着陆器着陆过程中光学相机拍摄的图像进行初步检测，提取图像中的阴影区域和明亮区域；步骤二：删除步骤一提取的阴影区域和明亮区域中K和M的区域，得到受光照所形成的n个阴影区域D₁、D₂…D_n和m个明亮区域L₁、L₂…L_m，其中，n、m为自然数；步骤三：计算步骤二中n个阴影区域中的第k个阴影区域D_k的矩心以为中心，在半径为R的圆内搜索明亮区域，搜索到p个明亮区域，0≤p≤m；其中，D_k表示第k个阴影区域，下标k取值为1、2…n；步骤四：在步骤三搜索到的p个明亮区域中，若有j个明亮区域L₁…L_j满足average(L₁)-average(D_k)>σ₁,…,average(L_j)-average(D_k)>σ₁，则将明亮区域L₁…L_j作为阴影区域D_k的待配对区域；其中，L₁…L_j表示j个明亮区域，0≤j≤p，average(L_j)和average(D_k)分别表示明亮区域L_j和阴影区域D_k的图像亮度的平均值，σ₁为阈值；步骤五：计算步骤四得到的j个明亮区域L₁…L_j的矩心生成由阴影区域D_k的矩心指向明亮区域矩心的矢量C→1=CL1-CDk,···,C→j=CLj-CDk;]]>步骤六：根据星历确定太阳光线矢量，根据探测器自身姿态计算太阳光线矢量在相机像平面的投影矢量步骤七：分别计算矢量与矢量的夹角θ₁…θ_j，计算矢量的大小若θ_j小于给定阈值σ₂且最小，则L_j与D_k构成一个陨石坑；其中，步骤二中所述的K区域为步骤一图像中提取的小于20个像素的阴影区域和明亮区域，M区域为步骤一图像中提取的面积大于整个图像面积75%的阴影区域和明亮区域。