亚像素精度的行星中心定位算法

作者：陈阔; 冯华君; 徐之海; 李奇; 陈跃庭

来源：光学精密工程, 2013, (07): 1881-1890.

• 深空探测
• 行星中心
• 边缘检测
• 亚像素
• 圆拟合 deep space exploration
• planetary center
• edge detection
• sub-pixel
• circle fitting

为实现深空探测中对行星目标的光学自主导航,提出了亚像素精度的行星中心定位方法。首先,建立了导航相机和目标行星的坐标变换关系,结合光学成像理论分析了行星成像的边缘特性;提出使用行星图像有且仅有的一段半圆形边缘,通过圆拟合法实现行星的中心定位。然后,根据行星图像的边缘分布特征,改进了Canny算法以快速提取行星的真实边缘,并利用最大距离法提取半圆形边缘。最后,分析了传统高斯函数亚像素边缘检测算法的理论依据,基于成像理论提出了改进型高斯函数亚像素边缘检测算法,并通过圆拟合求得行星的亚像素中心。仿真和月亮实拍实验显示,改进型定位算法的精度达到了0.02和0.68pixel,比传统插值算法约高0.03和...

• 单位
  浙江大学; 现代光学仪器国家重点实验室