复杂场景中航天器靶标的快速识别

摘要

基于靶标的几何特征提出了一种快速识别算法来解决目前航天器靶标识别存在的问题.设计了一款带有线段与圆环图案的合作靶标.利用高斯滤波去除图像中的噪声,运用Canny检测算子得到边缘图像,并跟踪得到单像素边缘序列.然后,通过判断非共线四点是否共圆排除大部分不可能构成圆的边缘,利用同一圆周的两段子弧对应相同圆心和半径的几何特征实现圆检测.最后根据靶标圆与线段的几何关系排除干扰,实现靶标的准确识别.实验结果表明,该靶标识别算法对噪声、光照、旋转等不敏感,能够在多种复杂场景中快速、准确地识别靶标,处理时间小于125 ms,满足实时位姿测量8帧的需要.目前,该算法已经成功应用于工程样机.