基于计算机视觉的月面寻址导航

《基于计算机视觉的月面寻址导航》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文论文题目：基于计算机视觉的月面寻址导航作者姓名冯余剑指导教师陈胜勇、张剑华学科专业计算机科学与技术培养类别全日制学术型硕士所在学院计算机学院提交日期2017年3月13日万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于计算机视觉的月面寻址与导航作者姓名：冯余剑指导教师：陈胜勇、张剑华浙江工业大学计算机科学与技术学院20017年3月万方数据DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterLunarAddressingAndNavigationBased

2、OnComputerVisionCandidate:YujianFengAdvisor:ShengyongChenJianhuaZhangCollegeofComputerScienceandtechnologyZhejiangUniversityofTechnologyMar2017万方数据浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用

3、过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在一年解密后适用本授权书。2、保密□，在二年解密后适用本授权书。3、保密□，在三年解密后适用本授权书。4、不保

4、密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于计算机视觉的月面寻址与导航摘要探月计划与我国经济和军事利益息息相关，模拟探月工程作为探月计划的预研课题一直是学术界研究的热点。主要包含月球导航、选址降落等方向。本文主要介绍月面导航项目中的视觉导航。为了提高飞行器导航的精度和稳定性，本文根据不同的降落导航阶段，将视觉导航分为高空大场景下区域导航，以及经地面精细场景下的精确导航，主要内容分为以下两块。在大场景下，本文介绍了基于密度聚类的landmark选取导航算法以及基于视觉显著性的

5、landmark选取导航算法。在第一种导航方案中本文设计了一种参数自适应的DBSCAN聚类算法。该算法时间复杂度仅为NLogN,拥有较好的实时性。第二种导航方案中采用了显著图和超像素相结合的特征分类算法，该算法分类精度较高且能提取landmark的自然轮廓。这两种算法都可以有效的克服传统匹配算法的不足，执行效率较高，也符合月球导航着落的要求。而对于细节的精确导航，本文介绍了基于ORB-SLAM（OrientedFASTandRotatedBRIEF-SimultaneousLocalizationAndMapping）的导航算法。和传统的方法有

6、所不同的是本文在ORB-SLAM中融合了IMU（InertialMeasurementUnit）。传统的视觉SLAM无法估计真实的尺度信息而且在导航过程中容易受到噪声的影响。而单纯的IMU导航算法则会存在累积误差的问题，这种误差无法依靠IMU自身进行修正。针对这一问题通常将视觉SLAM系统作为IMU的辅助系统，即利用视觉计算得到的位姿信息来消除IMU的累积误差。在视觉的非线性优化方面则使用IMU计算得到的数据作为ORB-SLAM的迭代初始值。当视觉丢失无法定位时，IMU的累积误差则依靠视觉的回环检测来消除。在本文的最后通过和纯视觉的ORB-SL

7、AM系统进行比较，融合IMU的ORB-SLAM计算得到的位姿更为稳定和精确。关键词：ORB-SLAM，IMU，非线性优化，闭环检测I万方数据浙江工业大学硕士学位论文LUNARADDRESSINGANDNAVIGATIONBASEDONCOMPUTERVISIONABSTRACTTheLunarexplorationprogramiscloselyrelatedtoChineseeconomicandmilitaryinterests.Simulatedlunarexplorationprojectasthepre-researchproject

8、oflunarexplorationprogramhasalwaysbeenthehotspotintheacademicresearcharea,i