火星降落伞开伞过程形态参数辨识研究与应用
作者:邹昕; 李明磊; 朱岱寅; 饶炜; 韩承志; 李莹
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针对柔性目标降落伞开伞过程中存在的形状变化大、光照强度变化大、运动规律性差和遮挡等问题,提出了一种基于多算法融合视觉测量技术的开伞过程形态参数识别方法。首先,设计了具有视觉测量目标功能的降落伞图案,该图案提供了丰富的识别标记点,能够准确地跟踪和测量定位点,并进行了双目相机的内外参数标定。然后,应用极线几何原理,采用基于暗通道的图像增强技术,提高图像质量,有效降低噪声、过度曝光等各种环境因素的影响。采用稀疏编码超分辨率重建算法改进了特征点的像素级提取,实现了高精度的亚像素级特征提取,提高了特征匹配和跟踪的精度和效率。最后,通过对高空降落伞开伞试验的验证,结果表明该方法能够达到较高的识别精度,具有良好的准确性和鲁棒性。该方法已成功应用于中国第一次火星探测的天问一号探测器。它能从双目图像中准确识别出降落伞开启过程的形态参数,为降落伞开启条件的设计和分析提供了重要的技术参考和数据积累。