[发明专利]一种融合深度图和点云的航天器相对位姿测量方法

摘要

本发明提供一种融合深度图和点云的航天器相对位姿测量方法，本发明针对具有轴对称几何特性的目标航天器，利用深度传感器获得的深度图计算相邻帧的视线方向的角偏差，克服了因帧间差距较大而可能造成的滚转角计算错误等问题，并利用此偏差和上一帧的位姿测量结果进行点云配准，计算得到6自由度的相对位姿值，提高了位姿测量的精度。

主权项

1.一种融合深度图和点云的航天器相对位姿测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用深度传感器获取第k(k＞1)帧的目标点云C_k及其对应的深度图I_k；步骤2：对第k帧深度图I_k进行高斯滤波预处理，得到图像G_k；步骤3：基于步骤2，对第k帧的深度图像G_k进行直线检测；步骤4：计算第k帧最长边框以及第k‑1帧对应边框的偏差角度θ_k；步骤5：利用滚转偏差角度θ_k对应的位姿矩阵B_k和第k‑1帧的位姿矩阵H_k‑1同时对第k帧目标点云C_k进行变换，得到待配准的目标点云C'_k：C'_k＝H_k‑1B_kC_k步骤6，利用ICP算法将待配准的目标点云C'_k与模型点云D进行配准，获取第k帧的位姿矩阵H_k：步骤7，从位姿变换矩阵H_k中解算出六自由度分量。