[發(fā)明專利]一種空間飛行器廣義模型的識別和重構(gòu)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911286093.8
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111104890B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳斌;李雷;張永杰;金豹;徐梓菲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V20/17
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李明澤

1.一種空間飛行器廣義模型的識別和重構(gòu)方法，其特征在于，包括：

獲取所述空間飛行器對應(yīng)的目標(biāo)圖像；

檢測所述目標(biāo)圖像中的橢圓，生成橢圓集；

遍歷所述橢圓集，從所述橢圓集中獲取滿足輪廓約束條件和空間圓心約束條件的目標(biāo)橢圓；

基于所述目標(biāo)橢圓，重構(gòu)所述空間飛行器的廣義模型；

所述遍歷所述橢圓集，從所述橢圓集中獲取滿足輪廓約束條件和空間圓心約束條件的目標(biāo)橢圓，包括：

從所述橢圓集中隨機(jī)獲取任意兩個橢圓；

計(jì)算所述任意兩個橢圓對應(yīng)的空間圓所在平面的法向量；

根據(jù)所述法向量，確定所述任意兩個橢圓是否滿足所述輪廓約束條件，包括：計(jì)算以所述目標(biāo)圖像對應(yīng)的獲取設(shè)備為圓心，所述任意兩個橢圓映射至空間中形成的錐面方程；利用坐標(biāo)系變換原則，將所述錐面方程轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)方程；根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)方程，計(jì)算截面輪廓方程；基于所述截面輪廓方程，確定所述任意兩個橢圓的截面是否為圓，如果是圓則滿足所述輪廓約束條件，如果不是圓則不滿足所述輪廓約束條件；

在所述任意兩個橢圓滿足所述輪廓約束條件的情況下，確定所述任意兩個橢圓是否滿足所述空間圓心約束條件，包括：計(jì)算所述空間圓圓心投影到圖像上的投影點(diǎn)的投影齊次坐標(biāo)；計(jì)算所述空間圓圓心在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系O-x'y'z'下的相對坐標(biāo)；確定所述任意兩個橢圓的圓心相對坐標(biāo)是否滿足所述任意兩個橢圓的圓心在x’軸的坐標(biāo)值分別為和所述任意兩個橢圓的圓心在y’軸的坐標(biāo)值分別為和Th₃和Th₄為閾值，如果是則滿足所述圓心約束條件，如果不是則不滿足所述圓心約束條件；

在所述任意兩個橢圓滿足所述空間圓心約束條件的情況下，將所述任意兩個橢圓作為所述目標(biāo)橢圓；

重復(fù)執(zhí)行所述從所述橢圓集中隨機(jī)獲取任意兩個橢圓，至所述在所述任意兩個橢圓滿足所述空間圓心約束條件的情況下，將所述任意兩個橢圓作為所述目標(biāo)橢圓的步驟；

在不同的目標(biāo)橢圓對中含有相同的橢圓時，合并所述不同的目標(biāo)橢圓對；

所述基于所述目標(biāo)橢圓，重構(gòu)所述空間飛行器的廣義模型，包括：

計(jì)算所述圓心到所述任意兩個橢圓所形成的空間截面之間的第一相對距離；

計(jì)算所述任意兩個橢圓所形成的空間截面圓的相對半徑；

計(jì)算所述任意兩個橢圓所形成的空間截面之間的第二相對距離；

基于所述第一相對距離、所述相對半徑和所述第二相對距離，重構(gòu)所述廣義模型，包括：

根據(jù)空間軸對稱結(jié)構(gòu)中相對半徑和第二相對距離，沿法線n方向?qū)λ刑卣髦匦戮幪枺玫綇V義模型：R_R＝R₁:R₂:...:R_n，R_L＝L₁₂:L₁₃:...:L_1n，下標(biāo)n為沿法線n方向所有特征的數(shù)量，R_R＝R₁:R₂:...:R_n表示各個特征的歸一化半徑，R_L＝L₁₂:L₁₃:...:L_1n表示各個特征的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述任意兩個橢圓對應(yīng)的空間圓所在平面的法向量，包括：

設(shè)定所述任意兩個橢圓分別對應(yīng)的矩陣形式；

根據(jù)兩個所述矩陣形式，確定所述任意兩個橢圓形成的橢圓束的橢圓束矩陣形式；

根據(jù)所述橢圓束矩陣形式，確定無窮遠(yuǎn)直線的投影；

獲取所述無窮遠(yuǎn)直線的投影對應(yīng)的投影坐標(biāo)；

基于所述投影坐標(biāo)，計(jì)算得到所述法向量。