一种探测车在卫星图像上的快速定位方法技术

本发明专利技术涉及一种探测车在卫星图像上的快速定位方法，其包括以下步骤：1)将探测车上立体相机获取的以探测车为中心的360°范围内水平视角的地面立体图像生成垂直视角的正射影像；2)对生成的正射影像提取SIFT关键点；3)对卫星图像进行直方图拉伸和低通滤波去噪处理，然后对处理后的卫星图像提取SIFT关键点；4)对正射影像和卫星图像进行SIFT关键点匹配；5)采用相似变换模型的RANSAC算法对粗差进行剔除；6)利用粗差剔除后剩余正确的匹配点计算相似变换系数，然后由相似变换模型和探测车在正射影像中的位置计算得到探测车在卫星图像中的位置。本发明专利技术实现了无石块平坦环境下探测车在卫星图像中的快速定位，提高了探测车定位的定位速度与精确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深空探测领域中探测车的自动定位方法，特别是关于一种无石块平坦环境下探测车在卫星图像上的快速定位方法。
技术介绍
深空探测领域中探测车(或机器人)的定位在深空探测任务中对于探测车的安全行驶、科学目标和工程目标的实现都至关重要。现有常用的探测车导航定位方法主要有航迹推算法、视觉测程法和基于光束法平差的定位方法。在美国勇气号和机遇号火星车运行过程中，航迹推算、视觉测程法和基于光束法平差的定位方法均得到了应用。基于里程表和IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)的航迹推算方法在车轮打滑时会有较大误差，IMU所量测的方位角随时间有漂移误差，用全景相机拍摄的太阳图像可以改正方位角误差。视觉测程法基于导航相机图像通过特征点跟踪实现车上实时定位，但由于需要在很短距离连续拍照而导致运行速度太慢，因而主要用于短距离关键路径上的定位。基于光束法平差的定位方法是将导航相机和全景相机在不同摄站拍摄的图像连接起来构成图像网，通过对图像网的光束法平差提高图像位置和方位参数以及地面点位置的精度和一致性，从而实现火星车的长距离高精度定位；光束法平差定位方法不需要短本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种探测车在卫星图像上的快速定位方法，其包括以下步骤：１）将探测车上立体相机获取的以探测车为中心的３６０°范围内水平视角的地面立体图像生成垂直视角的正射影像；２）对生成的正射影像提取ＳＩＦＴ关键点；３）对卫星图像进行直方图拉伸和低通滤波去噪处理，然后对处理后的卫星图像提取ＳＩＦＴ关键点；４）对正射影像和卫星图像进行ＳＩＦＴ关键点匹配；５）采用相似变换模型的ＲＡＮＳＡＣ算法对粗差进行剔除；６）利用粗差剔除后剩余正确的匹配点计算相似变换系数，然后由相似变换模型和探测车在正射影像中的位置计算得到探测车在卫星图像中的位置，即实现探测车在卫星图像上的快速定位。

【技术特征摘要】
1.一种探测车在卫星图像上的快速定位方法，其包括以下步骤：1)将探测车上立体相机获取的以探测车为中心的360°范围内水平视角的地面立体图像生成垂直视角的正射影像；2)对生成的正射影像提取SIFT关键点；3)对卫星图像进行直方图拉伸和低通滤波去噪处理，然后对处理后的卫星图像提取SIFT关键点；4)对正射影像和卫星图像进行SIFT关键点匹配；5)采用相似变换模型的RANSAC算法对粗差进行剔除；6)利用粗差剔除后剩余正确的匹配点计算相似变换系数，然后由相似变换模型和探测车在正射影像中的位置计算得到探测车在卫星图像中的位置，即实现探测车在卫星图像上的快速定位。2.如权利要求1所述的一种探测车在卫星图像上的快速定位方法，其特征在于：在进行步骤1)时，正射影像的生成步骤如下：(1)采用算子进行探测车地面立体图像对的特征点提取，并采用最小二乘匹配方法匹配同名点；(2)空间前方交会计算所有匹配特征点的三维坐标；(3)基于特征点的三维坐标构建不规则三角网；(4)通过不规则三角网内插构建数字高程模型；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸凯昌，岳宗玉，刘召芹，万文辉，
申请(专利权)人：中国科学院遥感应用研究所，
类型：发明
国别省市：11