基于灰度特征与几何约束的月面陨石坑自动提取方法
发布日期: 2021-06-27
信息来源: 中国载人航天工程网
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【摘要】针对月表图像强度分布不均匀、陨石坑周白色风迹造成的明暗区域对比不明显等问题，提出了一种月面陨石坑自动提取方法。首先对月表灰度图像进行多阈值分割，以提取陨石坑的亮暗区，遍历图像像素灰度值不断迭代阈值，根据该阈值亮暗候选区动态地聚合、生长，分析候选区饱和度、拟合度等几何特征，筛选出符合条件的亮区与暗区；然后结合太阳光照方向以及亮暗区域的灰度对比度、距离等相关约束条件，选择相适度最高的2个亮暗区，将其匹配为同一陨石坑；最后利用最小二乘法对亮暗区域的外轮廓进行拟合，以获取陨石坑半径及位置等信息。分别以美国月球勘测轨道飞行器LRO以及嫦娥三号着陆相机所获取的月表图像验证方法的有效性。结果表明:该方法可有效识别半径在4m以上的陨石坑，能有效缓解环境中坑周风迹等外部影响，实现对低对比度区域的多尺度陨石坑的提取，具有鲁棒性强、可靠性高等优势。
【关键词】陨石坑提取；多阈值分割；图像匹配；边缘拟合；月球勘测轨道飞行器；嫦娥三号
【作者】钱洲元，贺 亮，张瀚墨，胡阳修，曹 涛
