[发明专利]基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索方法及系统

权利要求书

1.一种基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索方法，包括：

对采集的目标天体的地表高程图进行障碍阀值分割，获取所述地表高程图的障碍阀值分割图，其中，所述地表高程图采用双峰法和最大类间方差法进行分割；

对所述地表高程图进行二值化等高线数值仿真，获取所述地表高程图的等高线图；

采用蒙特卡罗算法对获取的地表高程图的障碍阀值分割图和地表高程图的等高线图进行仿真，获取探测器安全着陆预选区域；

将所述地表高程图转化为二维二值矩阵，利用蒙特卡罗算法对随机提取的所述二维二值矩阵的矩阵元素进行平面拟合，获取拟合平面斜率；

所述拟合平面斜率的最小值所对应的区域为探测器安全着陆区域，所对应的中心点为探测器安全着陆点；

根据所述探测器安全着陆预选区域、所述拟合平面斜率获取的探测器安全着陆区域以及探测器安全着陆的条件，获取探测器安全着陆的最优区域。

2.如权利要求1所述的基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索方法，其中，在将所述地表高程图转化为二维二值矩阵，利用蒙特卡罗算法对随机提取的所述二维二值矩阵的矩阵元素进行平面拟合，获取拟合平面的斜率的过程中，

不重复的随机产生像素矩阵元素i、j形成实数对(i，j)；

以矩阵中i、j为下标的元素a_ij为中心点，提取a_ij为几何中心的周围100*100的矩阵元素；

利用蒙特卡罗算法内置regress函数对提取的所述矩阵元素进行平面拟合，获取拟合平面的斜率。

3.如权利要求1所述的基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索方法，其中，

如果所述拟合平面斜率获取的探测器安全着陆区域在所述探测器安全着陆预选区域内，则所述拟合平面斜率获取的探测器安全着陆区域为探测器安全着陆的最优区域；

如果所述拟合平面斜率获取的探测器安全着陆区域不在所述探测器安全着陆预选区域内，则继续随机提取矩阵元素直至获取到探测器安全着陆的最优区域。

4.如权利要求1所述的基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索方法，其中，所述探测器安全着陆的条件，着陆的坡角的值＜8°、着陆的凸起或凹起小于20cm以及着陆的最小平面的直径小于3650mm；

其中平面的坡角计算公式如下：

其中，α为坡角；Z_高为拟合平面最高点z轴数值；Z_低为拟合平面最低点z轴数值；X_高为拟合平面最高点x轴数值；X_低为拟合平面最低点x轴数值。

5.一种基于蒙特卡罗算法的高程图安全区域搜索系统，包括

障碍阀值分割图获取单元，用于对采集的目标天体的地表高程图进行障碍阀值分割，获取所述地表高程图的障碍阀值分割图，其中，所述地表高程图采用双峰法和最大类间方差法进行分割；

等高线图获取单元，用于对所述地表高程图进行二值化等高线数值仿真，获取所述地表高程图的等高线图；

探测器安全着陆预选区域获取单元，用于采用蒙特卡罗算法对获取的地表高程图的障碍阀值分割图和地表高程图的等高线图进行仿真，获取探测器安全着陆预选区域；

拟合平面斜率获取单元，用于将所述地表高程图转化为二维二值矩阵，利用蒙特卡罗算法对随机提取的所述二维二值矩阵的矩阵元素进行平面拟合，获取拟合平面斜率；

探测器安全着陆区域确定单元，用于所述拟合平面斜率的最小值所对应的区域为探测器安全着陆区域，所对应的中心点为探测器安全着陆点；

探测器安全着陆的最优区域获取单元，用于根据所述探测器安全着陆预选区域、所述拟合平面斜率获取的探测器安全着陆区域以及探测器安全着陆的条件，获取探测器安全着陆的最优区域。