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公开(公告)号：CN113920202B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202111092934.9
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于天体表面图像的双目多目自标定方法，属于地外星体的着陆避障技术领域；利用天体探测过程中实拍地形图像和地面装订的参数，采用初始参数划分匹配区域，实拍图像进行精细化匹配，然后建立线性平面修正方程，解算得到标定参数的修正参数，对地面装订参数进行修正，使得双目/多目标定参数可以对实拍图像进行正确匹配，获得地形三维重建结果，有效支持后续的障碍规避和安全着陆；本发明针对双目/多目相机安装关系在轨发生变化的问题，利用自然场景设计合理的结合算法，可快速进行自标定解决精度下降的问题，解决了工程实际问题。
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公开(公告)号：CN113753265A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111094519.7
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种低照度环境下的地外星体定点着陆方法，属于地外星体的着陆导航领域；步骤一、轨道器对地外星体进行轨道绕飞，获得地外星体表面的三维地图；步骤二、发射飞行器；步骤三、查询星历获得当地阳光角度；步骤四、根据当地阳光角度和三维地图，获得地外星体地表的阴影分布二值图；步骤五、获得实时拍摄图像二值图；步骤六、将实时拍摄图像二值图与阴影分布二值图进行相关，确定实时拍摄图像二值图的最佳匹配位置；步骤七、修正飞行器的飞行速度和方向，飞向着陆地点；步骤八、重复步骤三至步骤七，直至飞行器在地外星体预设的着陆地点软着陆；本发明使用星载敏感器进行实时成像，并使用预置地图进行二值图渲染，可以快速鲁棒获得飞行器的位置。
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公开(公告)号：CN114037971B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111107359.5
申请日：2021-09-22
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于FPGA实现的双目地外星体着陆避障系统，属于地外星体的着陆避障技术领域；采用低性能的FPGA进行算法加速,快速得到目标区域的三维高程图，解决立体匹配算法的实时性问题；同时使用单相机图像对避障区域进行粗筛选，然后利用基于FPGA得到的三维高程图对粗筛选的结果进行精细筛选，最终得到全部视场内的最佳避障区域。利用二维图像数据和三维高程数据结合的方法，使用低性能FPGA进行加速，可以快速实时得到高鲁棒性的避障结果。
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公开(公告)号：CN114037971A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111107359.5
申请日：2021-09-22
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于FPGA实现的双目地外星体着陆避障系统，属于地外星体的着陆避障技术领域；采用低性能的FPGA进行算法加速,快速得到目标区域的三维高程图，解决立体匹配算法的实时性问题；同时使用单相机图像对避障区域进行粗筛选，然后利用基于FPGA得到的三维高程图对粗筛选的结果进行精细筛选，最终得到全部视场内的最佳避障区域。利用二维图像数据和三维高程数据结合的方法，使用低性能FPGA进行加速，可以快速实时得到高鲁棒性的避障结果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113920202A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111092934.9
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于天体表面图像的双目多目自标定方法，属于地外星体的着陆避障技术领域；利用天体探测过程中实拍地形图像和地面装订的参数，采用初始参数划分匹配区域，实拍图像进行精细化匹配，然后建立线性平面修正方程，解算得到标定参数的修正参数，对地面装订参数进行修正，使得双目/多目标定参数可以对实拍图像进行正确匹配，获得地形三维重建结果，有效支持后续的障碍规避和安全着陆；本发明针对双目/多目相机安装关系在轨发生变化的问题，利用自然场景设计合理的结合算法，可快速进行自标定解决精度下降的问题，解决了工程实际问题。
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公开(公告)号：CN114049447B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202111198068.1
申请日：2021-10-14
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种地外天体表面障碍点云建模方法，属于图像处理和智能控制技术领域。本发明分别采用半球和半椭球体模拟陨坑和岩石，生成模型后将其叠加到基础平面上；接着对生成平面叠加一定程度高斯噪声，之后分析并提取敏感器噪声，在障碍图像上做掩膜处理，进一步叠加到图像上，生成最终仿真图像。
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公开(公告)号：CN113753265B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202111094519.7
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明涉及一种低照度环境下的地外星体定点着陆方法，属于地外星体的着陆导航领域；步骤一、轨道器对地外星体进行轨道绕飞，获得地外星体表面的三维地图；步骤二、发射飞行器；步骤三、查询星历获得当地阳光角度；步骤四、根据当地阳光角度和三维地图，获得地外星体地表的阴影分布二值图；步骤五、获得实时拍摄图像二值图；步骤六、将实时拍摄图像二值图与阴影分布二值图进行相关，确定实时拍摄图像二值图的最佳匹配位置；步骤七、修正飞行器的飞行速度和方向，飞向着陆地点；步骤八、重复步骤三至步骤七，直至飞行器在地外星体预设的着陆地点软着陆；本发明使用星载敏感器进行实时成像，并使用预置地图进行二值图渲染，可以快速鲁棒获得飞行器的位置。
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公开(公告)号：CN114049447A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111198068.1
申请日：2021-10-14
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种地外天体表面障碍点云建模方法，属于图像处理和智能控制技术领域。本发明分别采用半球和半椭球体模拟陨坑和岩石，生成模型后将其叠加到基础平面上；接着对生成平面叠加一定程度高斯噪声，之后分析并提取敏感器噪声，在障碍图像上做掩膜处理，进一步叠加到图像上，生成最终仿真图像。
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公开(公告)号：CN113776542A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111094503.6
申请日：2021-09-17
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明涉及一种全局地图和局部地图结合的火星车视觉导航方法，属于地外星体的高精度导航领域；步骤一、无人机起飞，使用机载相机对火星车周围待探测区域地形进行成像，并将地形图像发送至火星车；步骤二、火星车将地形图像重构成全局三维地图，并在全局三维地图中选取目标点；步骤三、火星车向目标点移动；火星车通过双目相机实现局部避障；步骤四、火星车移动过程中，无人机实时监测火星车的位置，并将火星车的位置信息发送至火星车，火星车获得自身在全局三维地图的位置，实现避开大尺度障碍；步骤五、火星车结合双目相机和全局三维地图，实现提高全局导航精度；本发明实现对地外星体探测车的全局定位能力进行提升，有效提高科学探测的效率。
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