亚像素精度的行星中心定位算法

• 作者: 冯华君 徐之海 李奇 陈跃庭 陈阔
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 深空探测 行星中心 边缘检测 亚像素 圆拟合
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 1881-1890
• 页数: 10页
• 分类号: TP751.1
• 字数: 6232字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132107.1881

摘要

为实现深空探测中对行星目标的光学自主导航,提出了亚像素精度的行星中心定位方法.首先,建立了导航相机和目标行星的坐标变换关系,结合光学成像理论分析了行星成像的边缘特性;提出使用行星图像有且仅有的一段半圆形边缘,通过圆拟合法实现行星的中心定位.然后,根据行星图像的边缘分布特征,改进了Canny算法以快速提取行星的真实边缘,并利用最大距离法提取半圆形边缘.最后,分析了传统高斯函数亚像素边缘检测算法的理论依据,基于成像理论提出了改进型高斯函数亚像素边缘检测算法,并通过圆拟合求得行星的亚像素中心.仿真和月亮实拍实验显示,改进型定位算法的精度达到了0.02和0.68 pixel,比传统插值算法约高0.03和0.21 pixel,在可靠性、定位精度、抗噪声等方面均满足深空探测的需要.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯华君	浙江大学现代光学仪器国家重点实验室	145	2098	25.0	41.0
2	徐之海	浙江大学现代光学仪器国家重点实验室	132	1897	23.0	39.0
3	李奇	浙江大学现代光学仪器国家重点实验室	108	1760	23.0	39.0
4	陈跃庭	浙江大学现代光学仪器国家重点实验室	51	297	9.0	15.0
5	陈阔	浙江大学现代光学仪器国家重点实验室	6	38	3.0	6.0