虹湾地区月面撞击坑自动提取

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1、万方数据第30卷第8期计算机仿真2013年8月文章编号：1006—9348(2013)08—0074—04虹湾地区月面撞击坑自动提取魏士俨1，张建利2，彭松2，刘少创3(1．武汉大学测绘学院，湖北武汉430072；2．北京空间飞行器总体设计部，北京100094；3．中国科学院遥感应用研究所，北京100101)摘要：撞击坑作为一种重要的特征，应用于行星探测活动中。在嫦娥工程二期中，月球虹湾地区撞击坑的位置信息，能够为嫦娥3号的降落任务提供必要数据支持，为准确识别位置信息，提出了一种撞击坑自动提取的方法，通过计算模板图像和目标图像的局部可控核函数进而提取特征，根据余弦相似性矩

2、阵确定目标图像中撞击坑的位置。改进方法不需要训练过程，且具有较强的抗噪性。实验采用嫦娥二号获取的虹湾地区的两幅影像进行测试，验证了算法的有效性；并且在对加入噪声的图像进行了处理，算法仍获得了较好的识别效果，准确地提取可分辨的撞击坑，为嫦娥3号的安全降落提供可靠的数据。关键词：局部可控核；主成分分析；撞击坑提取；月表特征中图分类号：TP391文献标识码：BAutomatedDetectionofLunarCratersinSinusIridumWEIShi—yanl，ZHANGJian—li2，PENGSon92，LIShao—chuan93(1．SchoolofGeode

3、syandGeomatics，WuhanUniversity，Wuhan430079，China；2．BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China；3．InstituteofRemoteSensingApplications，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，China)ABSTRACT：Lunarcratersaresignificantfeaturesinplanetmission．ForChang’e一3landingmissionint

4、he2“stageofChang’Eproject，thepositionoflunarcratersinSinusIridumisnecessary．Soanautomateddetectionalgo-rithmofthelunarcraterswaspresentedtoextractthecratersinlunarimages．Thelocalsteeringkernelwasusedinbothtemplateimageandtargetimage．Comparisonoffeaturesextractedwascarriedoutbyusingamatrix

5、generaliza-tionofthecosinesimilaritymeasure．TheexperimentaboutSinusIridumimagesofChang’E一2andthetestaboutnoisyversiondemonstrattheeffectivenessoftheproposedalgorithm．Moreover，theproposedalgorithmidentifiesthelunarcraterswithhilghaccuracyandprovidesreliabledataforChang'E一3landingmission．KE

6、YWORDS：Localsteeringkernel；Principalcomponentanalysis；Craterextracting；Lunarfeature1引言月球是离地球最近的一个天体，所以月球始终是人类空间探测的首选目标。从古至今，人类对月球就充满了遐想与幻想，我国古代就有“嫦娥奔月”的动人传说。然而，真正对月球进行理性的探测与研究还要追溯到上个世纪60年代，1959年9月，前苏联航天器“月亮(Luna)”2号首次在月球上硬着陆。60年代末期至70年代初期，美国阿波罗载人登月基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(2007AAl22318)国家自然

7、科学基金资助项目(41072298，40671160)收稿13期：2012—10—22修回13期：2012—11—28---——74．．．——工程的成功，首次实现了人对月球的实地考察。成为世界航天史上具有划时代意义的一项成就。进入2l世纪以来，随着“神六、神七”相继发射成功，我国“嫦娥工程”开始启动。“嫦娥工程”目标分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，第二期工程目标是“落”，即研制和发射航天器，使其降落在月球上进行探测和自动巡察，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。其中，嫦娥3号月球探测器准确、安全地降落到指定位