非合作目标姿态测量的嵌入式算法

• 作者: 叶东 吴斌 张鑫 赵振庆
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 计算机视觉 非合作目标 姿态测量 椭圆检测 二次Hough变换
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: ? 信息科学 ?
• 页码范围: 2804-2813
• 页数: 10页
• 分类号: V448.22
• 字数: 5763字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162411.2804

摘要

针对一系列含有圆和直线特征的航天器，提出了基于嵌入式算法来实现非合作目标的姿态测量。该算法在现场可编程门阵列（FPGA ）中完成边缘点的检测和边缘图像的细化；在数字信号处理器（DSP）中通过基于弧段的快速椭圆检测方法检测目标上的椭圆特征；同时用快速高精度的二次 Hough 直线检测方法检测目标上的直线特征。最后，针对实际在轨任务进行了地面模拟实验，基于椭圆特征和直线特征计算了目标飞行器和一个 CCD 相机的相对姿态。结果显示：该嵌入式方法所需资源较少，更新率优于3 Hz ；其测量精度随着测量距离的变大而变差，同一距离3个方向的测量精度不同，近距离（小于4 m）、深度方向的测量精度优于100 mm ，其他方向最高优于60 mm ，角度精度优于1°，满足嵌入式系统对资源、在轨更新率和精度的要求。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	叶东	哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院	90	814	17.0	25.0
2	吴斌	哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院	125	2780	29.0	50.0
3	张鑫	哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院	31	317	11.0	17.0
4	赵振庆	哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院	4	20	2.0	4.0