基于下降图像三维地形重建的参数自适应生成

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1、2014年7月北京航空航天大学学报]uly2014第40卷第7期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．40No．7基于下降图像三维地形重建的参数自适应生成孟促周娜张亚妮(北京航空航天大学宇航学院。北京100191)摘要：针对基于单应性下降图像着陆区三维地形重建算法中重建参数对重建结果的影响，提出一种参数自适应生成算法计算最优重建参数。首先，根据匹配特征点对应的空间点拟合出地形近似平面，作为系列平行虚拟切分平面的参考平面，从而

2、确定切分平面的法向和基本深度．其次，在地形近似平面两侧，分别计算特征点对对应的空间点到地形拟合平面最大距离，用于估计重建区地形高度差异．最后，根据地形高度差异和相机距地形拟合平面距离，寻找最优切分平面个数．根据这些重建参数即可计算地形重建所需单应矩阵．对比不同重建参数下的重建结果表明该参数设定方法可以达到更优重建效果．关键词：下降图像；地形重建；三维重建；参数；自适应中图分类号：V1l文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)07-0887-06Adaptiveparametergener

3、ationinterrainreconstructionwithdescentimagesMengCaiZhouNaZhangYani(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Inhomographybasedlandingareaterrainreconstructionwithdescentimages，thereconstruc-tionpara

4、metersgreatlyinfluencethereconstructionresults．Thereforeamethodforadaptiveparametergenera-tionwasproposedtofindthebestparametersautomatically．Firstly，anapproximateterrainplanewasfittedbythespatialpointswhichweredeterminedbythematchedfeaturepointsinthede

5、scentimages．Thefittedter-rainplaneworkedasthereferenceplaneoftheseriesofparallelslicesanddeterminedthenormalvectorandbasicdepth．Secondly，atbothsidesofthefittedterrainplane，thefurthestdistancesbetweenthe3Dpointsandthefittedterrainplanewerecalculatedsepar

6、ately，andthustheterrainheightdifferencecouldbereck．oned．Atlast，thebestaccountofvirtualsliceplaneswasdeterminedwiththeterrainheightdifferenceandthebasicdepthinformationofthefittedterrainplane．Throughthesesteps，thehomographieswhichwereneededtorecoverthete

7、rrainoflandingareacouldbeworkedoutbytheseparameters．Thecomparisonofreconstruc—tionresultsofdifferentparametersshowsthattheparametersobtainedbytheproposedmethodcanleadtobet．terreconstructionresultswithoutredundantcalculationburden．Keywords：descentimages；

8、terrainreconstruction；3Dreconstruction；parameter；adaptivegeneration利用下降图像序列重建着陆区三维地形，对着陆器选择安全着陆点具有重要意义‘1。2

9、．大规模场景三维重建是计算机视觉的重要研究内容⋯，已有很多关于利用立体视觉重建场景h51和利用运动图像重建场景的方法被提出m91．但是这些方法中，图像主要沿横向移动，图像间分辨率差异较小，图像的极点一般在图像外部．在如深空着陆探测的下降段，摄像