基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法技术

本申请公开了一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，属于探月技术领域，其中，基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法包括：利用月球车获取月面环境的图像序列；将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区；根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障。该方法实现了月球车的精准定位，进而实现了月球车的直驱控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法


[0001]本申请属于探月
，具体涉及一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法。

技术介绍

[0002]载人车作为航天员月面环游探测的重要代步工具，具有较强的自主驾驶能力和地面遥操作支持能力。在环游探测过程中，航天员驾驶载人车在月面高效移动，且在航天员登月之前将载人车发送至月面开展无人驾驶的远距离探测实验。
[0003]如何利用天地联合的方式实现载人车的高效行驶导航是实现大范围、远距离探测的关键。然而受月面非结构化环境、车载计算能力和智能化水平等众多因素的影响，仅依靠车载导航系统还难以全自主实现高效、高安全性的全局路径规划与大范围快速移动，存在累积误差大的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法以对探月车进行精准的行驶和避障控制。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，该方法可以包括：
[0006]利用月球车获取月面环境的图像序列；
[0007]将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区；
[0008]根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障。
[0009]在本申请的一些可选实施例中，所述将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区，包括：
[0010]获取所述图像序列的特征匹配关系，得到配准关系；
[0011]根据所述配准关系拼接所述图像序列，获得更大区域的图像序列条带区。
[0012]在本申请的一些可选实施例中，在所述根据所述配准关系拼接所述图像序列，获得更大区域的图像序列条带区之后，所述基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法还包括：
[0013]将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据；
[0014]将所述长条图像数据与卫星DOM影像匹配，得到高分辨率的图像序列条带区。
[0015]在本申请的一些可选实施例中，所述将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据，包括：
[0016]利用自监督的匹配学习方法学习出用于所述更大区域的图像序列条带区匹配的特征表示与匹配模型；
[0017]利用所述特征表示与所述匹配模型将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据。
[0018]在本申请的一些可选实施例中，所述根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障，包括：
[0019]获取环月卫星正射影像图的第一空间位置信息；
[0020]根据所述图像序列条带区及所述第一空间位置信息计算所述月球车的第二空间位置信息及所述月球车与驾驶路径规划点的相对位置信息。
[0021]在本申请的一些可选实施例中，所述根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障，还包括：
[0022]根据所述月球车的第二空间位置信息、所述月球车与驾驶路径规划点的相对位置信息及月地延时时间预测延迟后的预测图像。
[0023]在本申请的一些可选实施例中，所述根据所述月球车的第二空间位置信息、所述月球车与驾驶路径规划点的相对位置信息及月地延时时间预测延迟后的预测图像，包括：
[0024]根据历史控制指令拼接月球车获取的历史序列图像，得到历史拼接图像；
[0025]根据所述历史拼接图像、月球车的第二空间位置信息、所述月球车与驾驶路径规划点的相对位置信息及月地延时时间预测月球车位置图像，得到预测图像。
[0026]根据本申请实施例的第二方面，提供一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶装置，该装置可以包括：
[0027]获取模块，用于利用月球车获取月面环境的图像序列；
[0028]拼接模块，用于将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区；
[0029]控制模块，用于根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障。
[0030]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备可以包括：
[0031]处理器；
[0032]用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0033]其中，处理器被配置为执行指令，以实现如第一方面的任一项实施例中所示的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法。
[0034]根据本申请实施例的第四方面，提供一种存储介质，当存储介质中的指令由信息处理装置或者服务器的处理器执行时，以使信息处理装置或者服务器实现如第一方面的任一项实施例中所示的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法。
[0035]本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0036]本申请实施例方法通过利用月球车获取月面环境的图像序列；将图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区；并根据图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制月球车行驶与避障，实现了月球车的精准定位，进而实现了月球车的直驱控制。
附图说明
[0037]图1是本申请一示例性实施例中基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶
方法流程图；
[0038]图2是本申请一示例性实施例中使用狄洛尼三角剖分对图像特征点进行构图流程；
[0039]图3是本申请一示例性实施例中月面图像拼接示意图；
[0040]图4是本申请一示例性实施例中月面图像拼接投影示意图；
[0041]图5是本申请一示例性实施例中正交视图生成示意图；
[0042]图6是本申请一示例性实施例中特征描述子的构造示意图；
[0043]图7是本申请一示例性实施例中表示对应关系的分配矩阵示意图；
[0044]图8是本申请一示例性实施例中像素标签示意图；
[0045]图9是本申请一示例性实施例中电子设备结构示意图；
[0046]图10是本申请一示例性实施例中电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0047]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。
[0048]在附图中示出了根据本申请实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，其特征在于，包括：利用月球车获取月面环境的图像序列；将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区；根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障。2.根据权利要求1所述的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，其特征在于，所述将所述图像序列投影到环月卫星正射影像图的视角，并进行图像匹配与拼接融合，形成图像序列条带区，包括：获取所述图像序列的特征匹配关系，得到配准关系；根据所述配准关系拼接所述图像序列，获得更大区域的图像序列条带区。3.根据权利要求2所述的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，其特征在于，在所述根据所述配准关系拼接所述图像序列，获得更大区域的图像序列条带区之后，所述基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法还包括：将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据；将所述长条图像数据与卫星DOM影像匹配，得到高分辨率的图像序列条带区。4.根据权利要求3所述的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，其特征在于，所述将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据，包括：利用自监督的匹配学习方法学习出用于所述更大区域的图像序列条带区匹配的特征表示与匹配模型；利用所述特征表示与所述匹配模型将所述更大区域的图像序列条带区投影到环月卫星的视角，得到长条图像数据。5.根据权利要求1所述的基于序列图像拼接融合的月球车直驱遥操作驾驶方法，其特征在于，所述根据所述图像序列条带区、月地延时时间和月球车的历史运动控制指令，控制所述月球车行驶与避障，包括：获取环月卫星正射影像图的第一空间位置信息；根据所述图像序列条带区及所述第一空间位置信息计算所述月球车的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传凯，杨旭，张作宇，孙军，张济韬，王俊魁，张浩杰，
申请(专利权)人：北京航天飞行控制中心，
类型：发明
国别省市：