裴浩东 作品数:9 被引量:72 H指数:5 供职机构: 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 中国人民解放军总装备部预研基金 上海市青年科技启明星计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
一种基于改进霍夫变换的天基GEO目标快速检测算法 被引量:5 2018年 分析GEO空间目标和恒星在高轨探测器上的运动特性和成像特点,提出一种基于改进Hough变换的空间目标检测算法,以便有效地从复杂星空背景下提取出空间目标。采用均值加方差的方式选取全局阈值;根据末帧差分图的疑似目标点确定进行Hough变换的区域和潜在的轨迹端点;使用改进的单维Hough变换进行轨迹判断。实验结果表明,与传统Hough对比,算法的复杂度、占用内存和计算量都有明显降低,算法所用时间减小50%,可见该算法可以用于空间目标在轨实时识别,并且对噪声有不错的抵抗能力。 翟永立 丁雷 裴浩东关键词:阈值分割 HOUGH变换 基于改进轮廓提取的Hough变换椭圆检测方法 被引量:10 2019年 分析椭圆目标在成像平面上的特点,提出一种基于改进轮廓提取的Hough变换椭圆检测方法,可以有效地在图像中提取出椭圆的轮廓。对边缘检测后的图像进行边缘点分类,去除交叉点和孤立点,保存端点;根据端点,提取图像中的非封闭轮廓,再扫描图像,提取剩余的封闭轮廓;针对随机Hough变换,根据每条轮廓的长度判断该轮廓需要采样计算的次数,在每个循环的内部,设定阈值来判断每组椭圆参数的统计值,用以跳出循环。实验结果表明,与普通随机Hough变换相比,该算法的内存占用量与计算量大大减少。 翟永立 丁雷 裴浩东关键词:随机HOUGH变换 基于TOF相机的空间非合作目标位姿测量方法 被引量:7 2021年 针对空间非合作目标近距离交会对接时较难获取精确位姿的问题,提出一种高效可靠的基于TOF(time-of-flight)相机的空间非合作目标位姿测量方法。利用TOF相机灰度图可存储光强的特点,用回光反射材质圆点标定板,提高了相机标定精度;基于边缘弧段组合的椭圆检测法计算目标表面对接环内外侧椭圆参数;基于局部阈值的区域生长法对深度图像进行连通域分析,通过面积、长宽比等约束提取出目标表面接插件;利用对接环与接插件建立目标坐标系并解算其在相机坐标系下的三轴位置与姿态角。搭建地面验证系统,通过对比本文方法与ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)方法4组100帧图像的实验结果,验证了该方法的鲁棒性与测量精度的准确性,说明TOF相机在非合作目标位姿测量领域具有广阔的前景。 孙典奇 段慧仙 裴浩东 裴浩东关键词:非合作目标 相对位姿 基于ucOSⅡ和多总线的多传感器控制系统设计 被引量:4 2012年 设计了一个多传感器目标跟踪的主控制系统,系统中包含红外探测器和可见光探测器,以及二维伺服单元等。主控制系统采用ucOSⅡ嵌入式实时操作系统、TMS320F2812作为硬件平台,实现多任务运行,通过多总线保持与控制系统内各单元以及多个上位机通信。该系统很好的解决了多任务的实时响应问题,在实际应用中取得了良好的效果。为下一步的信息融合系统的研究提供了一个很好的硬件平台。 王明阳 裴浩东关键词:嵌入式实时系统 多总线 多传感器 信息融合 非合作航天器的立体视觉位姿测量 被引量:9 2021年 针对在轨服务中非合作航天器相对位姿测量的关键任务,提出了一种双目立体视觉方法。该方法利用两台大视场可见光相机获取高分辨率图像,用双边滤波方法对图像进行预处理,接着利用弧线段拟合法提取目标表面的对接环椭圆,用Hough变换法提取目标的矩形边框特征,并引入极线约束准则、对接环尺寸约束和光流跟踪的方法,提高算法的提取精度和效率。利用立体视觉构建非合作目标的对接环平面和边框角点,建立目标坐标系,解算与世界坐标系之间的位姿关系。暗室环境下的实验结果表明,双目相机系统逼近(12.0~2.0 m)实验中,相对位置精度优于1.0 cm,相对姿态精度优于0.41°;目标姿态转动实验中,相对位置精度优于1.3 cm,相对姿态精度优于0.88°,位姿解算精度较高,可以为追踪航天器提供连续的位姿导航信息。 束安 裴浩东 裴浩东 周姗姗 陆佳琪关键词:双目立体视觉 非合作目标 双边滤波 位姿测量 在轨服务 空间非合作目标的双目视觉位姿测量方法 被引量:18 2020年 针对清理空间非合作目标任务中如何获取目标的相对位置和姿态的难题,提出一种双目视觉位姿测量方法。首先,设计了基于双目视觉的位姿测量算法,利用弧支撑线段的方法快速检测目标表面的对接环,通过极线约束准则和光流法辅助跟踪算法建立复杂场景下的对接环检测和筛选机制;利用两次遍历法快速标记连通区域,加入面积和曲率约束,提取目标表面特征较突出的规则标志点。利用三维重建后的对接环平面和标志点建立目标坐标系,解算与世界坐标系之间的位姿关系。之后将算法移植到DSP6678信息处理平台,实现了对空间非合作目标的实时连续位姿测量。通过3组不同工况下的小卫星模型实验,验证了该方法的有效性。 束安 裴浩东 裴浩东 丁雷 周姗姗关键词:双目视觉 非合作目标 基于TMS320F2812的多传感器目标跟踪的控制系统设计 2011年 设计了一个多传感器目标跟踪的控制系统。利用红外探测器和可见光探测器对目标进行双波段探测,对其数据进行融合和决策,控制二维伺服单元实时跟踪,并保持和多个上位机通信。该系统充分利用多传感器的特性进行信息融合,在实际的应用中取得了良好的效果。 王明阳 裴浩东关键词:多传感器 目标跟踪 信息融合 卡尔曼滤波 空间非合作目标的三目立体视觉测量方法 被引量:17 2021年 针对在轨服务任务如何在近距离处获取空间非合作目标的相对位置和姿态的难题,提出一种三目立体视觉测量方法。首先利用三台呈等边三角形布置的大视场可见光相机获取图像;然后采用所提方法对特征点进行匹配;接着采用RANSAC方法解算被测目标在世界坐标系下的位姿参数;最后通过对非合作卫星模型的静止、位置移动和姿态转动进行实验。实验结果表明,静止状态下的相对位置精度优于2.2 mm,相对角度测量精度优于0.3°;当模型位置移动时,绝对位置精度优于3 mm;当模型姿态转动时,相对位置精度优于5.6 mm,相对角度测量精度优于1.7°,说明所提方法可以改善双目立体视觉技术在测量角度大的区域易出现测量盲区、特征点定位误匹配和测量视场有限的不足。 束安 裴浩东 裴浩东关键词:机器视觉 ORB 非合作目标 极线约束 随机抽样一致性 非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量 被引量:5 2022年 针对空间失稳非合作航天器位姿测量的难题,提出了一种非合作航天器关键特征的双目视觉位姿测量方法。首先,利用两台可见光相机获取高分辨率目标图像,基于改进的弧支持线段的方法提取目标表面的星箭对接环;其次,提出一种基于短线段特征的直线检测方法提取隔热屏十字线;最后,利用对接环与十字线相关特征建立目标坐标系,解算目标坐标系与测量坐标系之间的位姿关系。为了保证追踪非合作航天器时目标坐标系的一致性,提出一种十字线与对接环交点切换的方法。通过暗室环境下相机系统逼近实验与卫星模型转动实验,验证了所提出方法的有效性与准确性,说明该方法可以在超近程跟踪航天器时提供较为实时的相对导航信息。 胡亮 段慧仙 裴浩东 裴浩东 束安关键词:双目视觉 位姿测量