附加相对约束关系的月表全景相机平差算法研究
发布时间：2021-08-09 02:52
我国近期发射的月球探测器携带了全景相机的科学载荷,负责获取巡视器着陆区的月球表面影像。全景相机共有两台,采用双目立体成像,实际工作时保持相对位置和姿态关系不变。参考地球测绘、计算机视觉等领域的多个相似案例,使用一种改进的平差模型,经过实验验证,证明该模型能够消除不同立体像对间相对位置和姿态的偏差,使平差结果更加可靠,为我国探月任务中月表全景相机影像数据的摄影测量处理提供帮助和支持。
【文章来源】：天文研究与技术. 2019,16(04)CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
嫦娥五号全景相机科学验证试验外场区域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5
天文研究与技术16卷图1嫦娥五号全景相机科学验证试验外场区域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5图2嫦娥三号全景相机在N0106点获取的部分影像Fig.2PartialimagestakenbypanoramiccamerasinChang'E-3inpointN0106(1)像平面坐标系:摄影方向与影像平面的交点称为像主点，以像主点为原点，两对边机械框标的连线为x轴和y轴，其中与航线方向一致的连线为x轴，航线方向为正向。(2)像空间坐标系:用于表示像点在像方空间的过渡坐标系，以摄影中心为原点，主光轴为z轴，正向为摄影的反方向，x，y轴与像平面坐标系的x，y轴平行。(3)像空间辅助坐标系:以摄影中心为原点，以铅垂方向为Z轴，航线方向为X轴，可以通过外方位元素构成的旋转矩阵对像空间坐标系进行旋转变换得到。如图3，o-xy为像平面坐标系，S1-xyz为像空间坐标系，S1-XYZ为像空间辅助坐标系。设左相机的投影中心为S1，S1的物方坐标为(XS1，YS1，ZS1)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ1，右相机的投影中心为S2，S2的物方坐标为(XS2，YS2，ZS2)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ2。设右相机的像空间坐标系旋转至与左相机的像空间坐标系平行时，旋转矩阵为M。如图4，对于左相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，再旋转到右相机的像空间坐标系，旋转变换表示为MTＲT1，如图5，对于右相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，旋转变换表示为ＲT2，两者的旋转是等价的，即MTＲT1=ＲT2(3)图33个坐标系的位
矩阵为Ｒ1，右相机的投影中心为S2，S2的物方坐标为(XS2，YS2，ZS2)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ2。设右相机的像空间坐标系旋转至与左相机的像空间坐标系平行时，旋转矩阵为M。如图4，对于左相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，再旋转到右相机的像空间坐标系，旋转变换表示为MTＲT1，如图5，对于右相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，旋转变换表示为ＲT2，两者的旋转是等价的，即MTＲT1=ＲT2(3)图33个坐标系的位置关系Fig.3Positionrelationshipsofthreecoordinatesystems464
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法[J]. 张力,艾海滨,许彪,孙钰珊,董友强. 测绘学报. 2017(05)
[2]深空探测天文自主导航技术综述[J]. 薛喜平,张洪波,孔德庆. 天文研究与技术. 2017(03)
[3]利用GPS测速估算接收机载体运动方位角[J]. 李佳威,李芳,何瑞珠. 天文研究与技术. 2017(01)
[4]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[5]Terrain reconstruction from Chang’e-3 PCAM images[J]. Wen-Rui Wang,Xin Ren,Fen-Fei Wang,Jian-Jun Liu,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2015(07)
本文编号：3331215
【文章来源】：天文研究与技术. 2019,16(04)CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
嫦娥五号全景相机科学验证试验外场区域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5
天文研究与技术16卷图1嫦娥五号全景相机科学验证试验外场区域Fig.1OutfieldofscientificverificationtestforpanoramiccamerasinChang'E-5图2嫦娥三号全景相机在N0106点获取的部分影像Fig.2PartialimagestakenbypanoramiccamerasinChang'E-3inpointN0106(1)像平面坐标系:摄影方向与影像平面的交点称为像主点，以像主点为原点，两对边机械框标的连线为x轴和y轴，其中与航线方向一致的连线为x轴，航线方向为正向。(2)像空间坐标系:用于表示像点在像方空间的过渡坐标系，以摄影中心为原点，主光轴为z轴，正向为摄影的反方向，x，y轴与像平面坐标系的x，y轴平行。(3)像空间辅助坐标系:以摄影中心为原点，以铅垂方向为Z轴，航线方向为X轴，可以通过外方位元素构成的旋转矩阵对像空间坐标系进行旋转变换得到。如图3，o-xy为像平面坐标系，S1-xyz为像空间坐标系，S1-XYZ为像空间辅助坐标系。设左相机的投影中心为S1，S1的物方坐标为(XS1，YS1，ZS1)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ1，右相机的投影中心为S2，S2的物方坐标为(XS2，YS2，ZS2)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ2。设右相机的像空间坐标系旋转至与左相机的像空间坐标系平行时，旋转矩阵为M。如图4，对于左相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，再旋转到右相机的像空间坐标系，旋转变换表示为MTＲT1，如图5，对于右相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，旋转变换表示为ＲT2，两者的旋转是等价的，即MTＲT1=ＲT2(3)图33个坐标系的位
矩阵为Ｒ1，右相机的投影中心为S2，S2的物方坐标为(XS2，YS2，ZS2)，外方位元素构成的旋转矩阵为Ｒ2。设右相机的像空间坐标系旋转至与左相机的像空间坐标系平行时，旋转矩阵为M。如图4，对于左相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，再旋转到右相机的像空间坐标系，旋转变换表示为MTＲT1，如图5，对于右相机，由像空间辅助坐标系旋转至像空间坐标系，旋转变换表示为ＲT2，两者的旋转是等价的，即MTＲT1=ＲT2(3)图33个坐标系的位置关系Fig.3Positionrelationshipsofthreecoordinatesystems464
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法[J]. 张力,艾海滨,许彪,孙钰珊,董友强. 测绘学报. 2017(05)
[2]深空探测天文自主导航技术综述[J]. 薛喜平,张洪波,孔德庆. 天文研究与技术. 2017(03)
[3]利用GPS测速估算接收机载体运动方位角[J]. 李佳威,李芳,何瑞珠. 天文研究与技术. 2017(01)
[4]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[5]Terrain reconstruction from Chang’e-3 PCAM images[J]. Wen-Rui Wang,Xin Ren,Fen-Fei Wang,Jian-Jun Liu,Chun-Lai Li. Research in Astronomy and Astrophysics. 2015(07)
本文编号：3331215
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