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非合作航天器单目视觉快速位姿确定算法研究_杨琳雪

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非合作航天器单目视觉快速位姿确定算法研究_杨琳雪
硕士学位论文非合作航天器单目视觉快速位姿确定算法研究ApproachtoFastRelativePositionandAttitudeDeterminationBasedonMono-VisionforNon-cooperativeSpacecrafts杨琳雪哈尔滨工业大学2010年7月国内图书分类
号:TP273学校代码:10213国际图书分类号:681.52密级:公开工学硕士学位论
文非合作航天器间单目视觉快速位姿确定算法研究硕士研究生:杨琳雪导师:段广仁教授副导师宋申民教授申请学位:工学硕士学科、专业:控制科学与工程所在单位:控制理论与制导技术研究中心答辩日期:2010年7月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273U.D.C.:681.52DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringApproachtoFastRelativePositionandAttitudeDeterminationBasedonMono-VisionforNon-cooperativeSpacecraftsCandidate:YangLinxueSupervisor:Prof.DuanGuangrenDeputySupervisor:Prof.SongShenmingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringCenterforControlTheoryandAffiliation:GuidanceTechnologyDateofDefence:July2010Degree-Conferring-Institution:
HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要非合作视觉测量
是空间在轨服务及空间攻防的重要研究课题，而单目视觉的图像处理及位姿解算方
法又是非合作视觉测量的关键性技术。本论文以某“863”合作项目中的子课题“××××
快速位姿捕获方法研究”为研究背景，在系统总结这一领域研究现状的基础上，基于
快速性、鲁棒性的要求，针对非合作航天器间单目视觉测量算法的原理与实现进行
了深入的研究。本文主要研究工作着重于两大方面:一方面是寻找和验证快速可行
的视觉图像角点检测算子;另一方面是提出单目视觉快速位姿确定算法。首先，对
角点检测技术进行了系统的描述和研究。基于实际应用需求，从角点检测的快速性、
准确性、鲁棒性等要求出发，着重对SUSAN算子及Harris算子的改进进行了探
索，快速的、较准确的角点检测使用这种直接基于图像模板的方法完全可以满足需
要。其次，针对单目视觉位姿测量问题，给出了三种算法。其中相似迭代算法与两
阶段法有很大的相同之处，它们都是通过求取景深值与绝对方位求解来获得最终的

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