基于降落图像匹配的嫦娥三号着陆点位置评估  

Descent Image Matching Based Position Evaluation for Chang'e-3 Landing Point

作　　者：万文辉[1] 刘召芹[1] 刘一良[1] 刘斌 邸凯昌[1] 周建亮[2] 王保丰[2] 刘传凯[2] 王镓[2] 

机构地区：[1]中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101 [2]北京航天飞行控制中心,北京100094

出　　处：《航天器工程》2014年第4期5-12,共8页Spacecraft Engineering

基　　金：国家自然科学基金(41171355;61305137;61104190);973计划课题(2012CB719902)

摘　　要：提出了一种应用着陆器降落相机序列图像和嫦娥二号数字正射影像(DOM)的嫦娥三号着陆点位置评估方法。以高分辨率降落图像上的着陆器位置为基础,通过降落序列图像间的尺度不变特征转换(SIFT)匹配,计算序列图像间的几何转换参数,完成着陆器在低分辨率降落图像上的定位。并通过提取降落图像与嫦娥二号DOM影像上的撞击坑,实现图像间的匹配与几何转换参数的计算,最终得到着陆器在嫦娥二号DOM影像上的位置。通过对比美国"月球勘测轨道器"(LRO)拍摄到的着陆器真实位置,验证了定位方法的有效性,其定位精度在DOM影像1个像素以内。This paper proposes position precision evaluation method of Chang＇e-3 landing point based on descent sequence images and Chang＇e-2 DOM（Digital Orthoimage Map）. Firstly, the landing position of Chang＇e-3 is manually determined on the descent image with highest resolu- tion, and then transferred to other descent images by the geometry relationship established through SIFT matching among descent images. Secondly, lunar crater extraction method, implemented by mean-shift image segmentation, is applied to the registration of low resolution descent image and Chang＇ e-2 DOM. Consequently, the landing position is transferred to Chang＇ e-2 DOM. The localization accuracy is higher than a pixel of Chang＇e-2 DOM, and is verified by the landing position observed by the LRO image.

关 键 词：嫦娥三号着陆器 降落相机图像 嫦娥二号卫星图像 图像匹配 撞击坑提取 “月球勘测轨道器”影像 

分 类 号：V476.3[航空宇航科学与技术—飞行器设计] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]