空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

孙日明; 李江道; 林婷婷; 李荣华; 季霖

doi:10.3788/IRLA201948.0926003

空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0926003

1.
大连交通大学理学院,辽宁大连 116028;
2.
大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;
3.
上海宇航系统工程研究所,上海 201109

基金项目:

辽宁省教育厅科学技术研究项目（JDL2017014）;辽宁省博士科研启动基金指导计划（201601254）;国家自然科学基金（61573247，11801056）;上海航天科技创新基金（SAST2016016）

详细信息

作者简介:
孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

中图分类号: TN249

Distortion rectification of linear imaging for space unstability targets

1.
School of Science,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;
2.
School of Mechanical Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;
3.
Aerospace System Engineering Shanghai,Shanghai 201109,China

摘要: 空间失稳目标的非合作性和运动状态不确定性使得线阵式测量无法直接获取其真实三维形貌。通过连续多帧线阵图像同一角点的时空位置关系，提出了一种特征驱动的空间失稳目标线阵成像畸变矫正方法。该方法根据线阵激光雷达的成像机理及空间失稳目标的运动规律建立了基于运动参数的线阵成像畸变数学模型，然后依据运动具有局部一致性和全局连续性分层次对空间失稳目标的局部自旋和全局章动进行运动估计，最后利用估算出的运动参数对采集的线阵图像逐列进行畸变矫正，从而获得了测量目标的真实三维形貌。实验结果展示了该方法在非合作单载荷下对不同运动状态空间目标线阵成像畸变矫正的有效性，并数值论证了帧数选取以自旋轴绕章动轴旋转一周为宜的条件稳定性，为该方法在其他运动目标线阵式测量的应用提供指导和参考。
- 畸变矫正 /
- 线阵成像 /
- 空间失稳目标 /
- 运动估计
Abstract: The un-cooperation and motion uncertainty of space unstablility targets make it difficult to obtain directly their real 3D shapes using the linear measurement. The distoration rectification method of linear imaging for space unstablility targets was presented through the temporal and spatial relations of the same corner point on the continuous linear array images. Firstly, a general linear imaging model of space unstability targets was set up based on the imaging mechanism of the linear imaging radar and motion law of space unstability targets. Then, the motion parameters of spin and nutation of space unstability targets was obtained by use of the progressive estimation mechanism according to the local similarity and global continuity of motion. Finally, the distorted linear array image column was rectified by column and then the real 3D shape of space targets was obtained according to these motion parameters based on the above linear imaging model. Experimental results illustrate the effectiveness of the proposed method for different kinds of motion states under the uncooperative and single-load condition and the conditional stability of our proposed method about the selection of frame numbers, which ensures that the spin axes would resolve around the nutation axis turning one circle. It provides guidance and reference for the applications of our method on the other linear measurement need.
- distortion rectification /
- linear imaging /
- unstability targets /
- motion estimation

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空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0926003

作者简介:
孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

Distortion rectification of linear imaging for space unstability targets

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空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0926003

1. 大连交通大学理学院,辽宁大连 116028;

2. 大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;

3. 上海宇航系统工程研究所,上海 201109

作者简介:
孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

English Abstract

Distortion rectification of linear imaging for space unstability targets

1. School of Science,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;

2. School of Mechanical Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;

3. Aerospace System Engineering Shanghai,Shanghai 201109,China

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空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0926003

作者简介: 孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

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空间失稳目标线阵成像畸变校正方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0926003

1. 大连交通大学 理学院,辽宁 大连 116028; 2. 大连交通大学 机械工程学院,辽宁 大连 116028; 3. 上海宇航系统工程研究所,上海 201109

作者简介: 孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

English Abstract

Distortion rectification of linear imaging for space unstability targets

1. School of Science,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China; 2. School of Mechanical Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China; 3. Aerospace System Engineering Shanghai,Shanghai 201109,China

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作者简介:
孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

1. 大连交通大学理学院,辽宁大连 116028;

2. 大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;

3. 上海宇航系统工程研究所,上海 201109

作者简介:
孙日明(1978-),女,讲师,博士,主要从事图像的畸变校正、线阵图像的运动估计等方面的研究。Email:sunriming@djtu.edu.cn

1. School of Science,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;

2. School of Mechanical Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;

3. Aerospace System Engineering Shanghai,Shanghai 201109,China