基于下降圖像三維地形重建的參數(shù)自適應(yīng)生成

孟 偲 周 娜 張亞妮

(北京航空航天大學(xué) 宇航學(xué)院，北京100191)

利用下降圖像序列重建著陸區(qū)三維地形，對著陸器選擇安全著陸點具有重要意義[1－2].大規(guī)模場景三維重建是計算機視覺的重要研究內(nèi)容[3]，已有很多關(guān)于利用立體視覺重建場景[4－5]和利用運動圖像重建場景的方法被提出[6－9].但是這些方法中，圖像主要沿橫向移動，圖像間分辨率差異較小，圖像的極點一般在圖像外部.在如深空著陸探測的下降段，攝像機主要沿光軸方向運動，極點在圖像中間[10].利用該類相機拍攝圖像進行場景重建的研究還很不成熟，需要進一步深入研究.

針對著陸下降圖像的地形重建，國內(nèi)外專家學(xué)者已開展了一些相關(guān)研究.俄亥俄州州立大學(xué)在銀湖實驗[11－12]采集了10幅高度折半的下降圖像，聯(lián)合地面巡視器圖像利用光束平差法獲得下降圖像方位參數(shù)，再通過圖像注冊和特征點匹配搜尋，最后插值優(yōu)化生成數(shù)字地形模型(DTM，Digital Terrain Model).該方法需要較多的下降圖像，并且先利用特征點重建，然后進行稠密化獲得地形重建.相比于俄亥俄州州立大學(xué)用10幅圖像重建場景，美國噴氣推進實驗室提出利用圖像對即可重建地形的方法[13].他們也利用高度折半圖像重建地形，通過光線與虛擬平面交點重投影法變換圖像，利用差值平方總和(SSD，Sum of Square Difference)對圖像的相似度進行衡量，從而恢復(fù)三維地形信息.該方法可為圖像公共區(qū)域每個像素點恢復(fù)深度信息從而進行稠密重建，但該方法利……