[发明专利]一种失稳卫星星箭对接环双目测量方法

摘要

本发明公开了一种失稳卫星星箭对接环双目测量方法，该方法以星箭对接环作为图像识别和测量对象，分析了星箭对接环的外形结构特点，设计了星箭对接环识别与测量算法流程，采用灰度阈值方法来分割星箭对接环区域与背景环境，使用双阈值Canny算子来提取对接环边缘，采用Hough变换方法来提取十字力架直线轮廓，利用最小二乘方法来拟合星箭对接环轮廓，建立双目立体匹配和三维重建模型，获取星箭对接环的相对位置和相对姿态。

主权项

1.一种失稳卫星星箭对接环双目测量方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、采用双目立体视觉相机对星箭对接环进行测量，获取左、右两个相机拍摄的星箭对接环的图像，并将图像中的星箭对接环区域与背景环境分割开来，获取仅包含星箭对接环区域的图像，所述左、右两个相机呈一定内凑角对称安装；(2)、在步骤(1)获得的左、右两个相机拍摄的仅包含星箭对接环区域的图像中提取星箭对接环轮廓；(3)、将左、右相机拍摄的仅包含星箭对接环区域的图像上椭圆形轮廓上的边缘点作为特征点，采用双目立体匹配方法来确定每一个空间特征点在左相机和右相机图像内对应的同名像点，根据同名像点对来重建对接环圆形轮廓边缘的特征点和中心点在双目相机坐标系下的三维坐标；(4)、根据所有边缘点的坐标，检测左、右相机拍摄的仅包含星箭对接环区域的图像中的直线特征，分别得到对接环十字力架轮廓在左、右图像坐标系下的表达式，将直线上的边缘点也确定为特征点；(5)、求取左、右相机拍摄的仅包含星箭对接环区域的图像中直线与椭圆的交点在对应的左、右图像坐标系下坐标，采用三维重建的方法获取十字力架与对接环的交点在双相机坐标系下的三维坐标；(6)、建立对接环坐标系，根据十字力架与对接环的交点在双目相机坐标系下的三维坐标，计算对接环与相机之间的相对位置，采用双矢量定姿方法，获得对接环与相机之间的相对姿态阵。