基于霍夫变换的空间非合作目标点云配准算法 |
| |
引用本文: | 石峰源,郑循江,姜丽辉,潘迪,刘轩.基于霍夫变换的空间非合作目标点云配准算法[J].北京航空航天大学学报,2023(8):2071-2078. |
| |
作者姓名: | 石峰源 郑循江 姜丽辉 潘迪 刘轩 |
| |
作者单位: | 1. 上海航天控制技术研究所;2. 上海市空间智能控制技术重点实验室 |
| |
基金项目: | 国家重点研发计划(2019YFA0706002,2019YFA0706003)~~; |
| |
摘 要: | 针对空间非合作目标点云配准过程中目标残缺、机动过快等问题,对飞行时间深度(TOF)相机点云配准过程进行研究。利用相机可同时获取灰度与深度图的特点,提出一种基于霍夫变换的点云配准算法,在提供精确初始位姿的同时,也加速了最近点搜索过程。对TOF相机摄得灰度图进行边缘检测,利用边缘点以随机霍夫变换的方法拟合椭圆中心,使待配准点云与参考点云中心配准。随后检测图像几何特征,与对应参考点特征相配,提高初始位姿精度,既避免所提算法陷入局部最小,也可解决目标点云缺失无法配准的难题。在最近点搜索过程中,引入kd-tree改进算法,以3σ准则剔除单次k邻近的离群点,提高了相机动态性能。以某实拍卫星模型对所提算法进行仿真分析,成功验证了其对于残缺目标配准的可行性与鲁棒性。同时,在完整与残缺点云目标下,所提算法较于常规霍夫变换法相比分别提速955.3%和440.4%,且精度相当,具有较为广泛的应用前景。
|
关 键 词: | 空间非合作目标 点云配准 TOF相机 霍夫变换 残缺目标 |
|
|