[发明专利]一种空间非合作目标的位姿解算方法及装置

说明书

本发明提供了一种空间非合作目标的位姿解算方法及装置，该方法包括：获取非合作目标的待处理影像；确定相邻待处理影像之间的同名特征点，并计算得到单应性矩阵；根据单应性矩阵得到初始位姿解；其中，不同的初始位姿解对应的核点不同；利用平面诱导视差束法，从初始位姿解对应的核点中确定目标核点；确定目标核点对应的基础矩阵，并分解得到目标位姿解。本方案提供的空间非合作目标的位姿解算方法有效解决了现有空间非合作目标姿态反演信息不准确和不稳定的问题。

技术领域

本发明涉及空间图像处理技术领域，特别涉及一种空间非合作目标的位姿解算方法及装置。

背景技术

随着空间技术的发展，航天器的在轨捕获与维修、空间碎片的清理等面向空间非合作目标的课题已逐渐成为研究的热点方向，且空间目标已经成为资源抢夺、国家防御等重大战略关注的核心。其中，重要空间非合作目标的态势感知是获取空间控制主动权必不可少的步骤，但是现有针对平面退化场景中求解空间非合作目标姿态信息的方法中，仍存在获取的姿态信息不准确和不稳定的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种空间非合作目标的位姿解算方法及装置，该方法有效解决了现有空间非合作目标姿态反演信息不准确和不稳定的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种空间非合作目标的位姿解算方法，包括：

获取非合作目标的待处理影像；

确定相邻所述待处理影像之间的同名特征点，并计算得到单应性矩阵；

根据所述单应性矩阵得到初始位姿解；其中，不同的所述初始位姿解对应的核点不同；

利用平面诱导视差束法，得到对应所述初始位姿解的目标核点；

确定所述目标核点对应的基础矩阵，并分解得到目标位姿解。

可选地，所述确定相邻所述待处理影像之间的同名特征点，并计算得到单应性矩阵，包括：

对所述待处理影像进行特征提取，得到特征点；

对相邻所述待处理影像进行同名特征点匹配，得到相邻所述待处理影像之间的同名特征点；

根据所述同名特征点，基于AC-RANSAC算法计算得到所述单应性矩阵。

可选地，所述根据所述单应性矩阵得到初始位姿解，包括：

根据所述单应性矩阵得到第一位姿解；

基于平面同侧性和可视性约束条件，对所述第一位姿解进行筛选，得到所述初始位姿解；其中，所述第一位姿解的数量大于所述初始位姿解的数量。

可选地，所述利用平面诱导视差束法，得到对应所述初始位姿解的目标核点，包括：

获取所述初始位姿解对应的核点；

根据预设点位误差绘制所述同名特征点对应的平面诱导视差束；

确定每个所述核点落入所述平面诱导视差束的次数，并筛选出对应次数最多的第一核点；其中，所述次数不高于所述同名特征点的数量；

判断所述第一核点对应的次数是否大于预设阈值；

若是，则确定所述第一核点为目标核点。

可选地，所述确定所述目标核点对应的基础矩阵，并分解得到目标位姿解，包括：

根据所述目标核点和所述单应性矩阵，确定所述基础矩阵；

确定采集所述待处理影像的相机的相机矩阵；

根据所述相机矩阵和所述基础矩阵，得到本质矩阵；

对所述本质矩阵进行分解，得到所述目标位姿解。