空间目标三维姿态提取方法研究

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1、UDC编号8015109S020中国科学院研究生院硕士学位论文空间目标三维姿态提取方法研究杨赞指导教师夙进中国科学院光电技术研究所申请学位级别硕士学科专业名称信号与信息处理论文提交日期论文答辩日期2009・05・25培养单位中国科学院光电技术研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席彭真明本人申明本人郑重申明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已

2、在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人完全了解中国科学院光电技术研究所有关保留、使用学位论文的规定，同意中国科学院光电技术研究所保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院光电技术研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：导师签名：日期：基于数字图像处理方法，木文设

3、计了目标姿态判读算法。利用该算法对光学设备记录的图像进行处理，能够自动、稳定、高精度地提取岀目标在图像中的姿态信息。再利用两站或多站的姿态测量结果进行交会计算，可以获取空间目标的三维姿态参数。本文根据空间目标的特征，设计了基于边缘检测和Hough变换直线提取的目标姿态提取算法。首先根据实际图像特点和侧抑制效应的原理，设计了一种适用于光照不均匀图像的图像增强算法。然后对Canny边缘检测算法进行改进，并结合直线边缘增强算法，使Z更适合于低对比度图像中直线边缘的检测。在获取冃标边缘后，利用Hough变换提取直线边

4、缘。通过分析FI标直线边缘特征，基于树分类法的原理，设计了满足实际工程要求的目标识别算法。基于Snake主动轮廓模型的原理，设计直线Snake模型，对识别出的目标直线边缘进行修正，然后计算获取目标的高精度姿态参数。为了进一步提高目标姿态提取算法的稳定性、自动化程度和精度。设计了一种新的能量泛函对几何主动轮廓模型（GAC）进行改进，并基于其设计新的目标标姿态提取算法，实验结果表明算法的性能十分优界。关键词:图像增强，边缘检测，直线增强，姿态测量，Snake模型,GACResearchonAlgorithmsof

5、Extractingthe3DPoseInformationofSpaceTargetsABSTRACTThispaperpresentsalgorithmsofextractingthetargetsposeinformationbasedondigitalimageprocessingtechnology,whichcanmeasurethetarget^poseinformationinimagesfromopticalequipmentsautomaticallyandstablyinhighprec

6、ision.Withdatafromtwoormoremeasuringstations,thetarget's3Dposeinformationcanbeobtainedbyintersectingcalculation.Basedonthecharacteristicsofthetarget,aposeextractingalgorithmbasedonedgedetectionandHoughlineextractingmethodispresented.First,basedonthecharacte

7、risticsofrealimagesandthelateralinhibitionmechanism,animageenhancingmethodwhichissuitablefornon-uniformilluminatedimagesispresented-ThenanimprovedCannyedgedetectorandanovelstraightlineenhancingmethodispresented,whicharesuitablefordetectingstraightlineedgesi

8、nlowcontrastimages.Aftergettingtheedges,thelineedgesareextractedbyHoughlineextractingmethod・Throughanalyzingthecharacteristicsofthetargets,atargetrecognizingmethodbasedonthetheoryofTree-ClassifyingMeth