基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法

摘要

基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法。本发明涉及图像处理技术领域。本发明要解决现有陨石坑提取与匹配方法存在的误匹配问题。步骤如下：从已经建立匹配的陨石坑对中，选取一个陨石坑对；根据星历计算图像拍摄时刻的太阳高度角θ；根据三维陨石坑模型和太阳高度角θ计算取自行星三维地形图的陨石坑阴影面积与外轮廓面积的比值SR；计算取自下降过程中拍摄的图像中的陨石坑阴影面积与外廓面积的比值S’；若|SR-S′|大于给定阈值，则认为选取的陨石坑对为误匹配。本发明在着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑与行星三维地形图中的陨石坑的匹配完成后，从已经建立匹配的陨石坑对中，剔除误匹配的陨石坑，提高陨石坑匹配的正确率。

主权项

基于阴影面积与外廓面积比值的陨石坑误匹配判断方法，其特征在于，它的步骤如下：步骤一：从已经建立匹配的陨石坑对中，选取一个陨石坑对，该陨石坑对的两个陨石坑分别取自行星着陆器下降过程中拍摄的图像和行星三维地形图；步骤二：根据星历计算行星着陆器下降过程中拍摄图像时的太阳高度角θ；从步骤一中的陨石坑对中选择取自行星三维地形图中的陨石坑，然后对选取的陨石坑进行梯形简化建模，得到简化三维模型；根据简化三维模型和太阳高度角θ计算该陨石坑内的阴影面积Sshadow的解析解，再根据简化三维模型计算该陨石坑外廓面积πR2，得到阴影面积与外轮廓面积的比值SR；其中，SR=Sshadow/πR2，R为该陨石坑的半径；步骤三：从步骤一中的陨石坑对中选择取自行星着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑，基于最大稳定极值区域方法，提取该陨石坑受光照所形成的阴影区域，计算其阴影区域的面积；步骤四：利用Canny边缘检测方法，对步骤一中的陨石坑对中取自行星着陆器下降过程中拍摄图像中的陨石坑进行边缘检测并对该陨石坑的直径进行最小二乘拟合，根据拟合得到的直径计算陨石坑外廓面积，然后计算阴影面积与外廓面积的比值S’；步骤五：设定阈值ε，将面积比S’与步骤二中的面积比SR进行比较，若|SR‑S'|>ε，则认为步骤一中选择的陨石坑对为误匹配；若|SR‑S'|≤ε，则认为步骤一中选择的陨石坑对匹配正确，其中，步骤一中所述的已经建立匹配的陨石坑对是指：行星着陆器着陆过程中，在完成着陆器下降时拍摄图像中的陨石坑与行星三维地形图中的陨石坑的匹配后形成的陨石坑对。