基于融合分割算法的空间非合作目标位姿检测系统
国际学院
Spatial non-cooperative target pose detection system based on fusion segmentation algorithm
空间非合作目标位姿检测是指获得太空内目标航天器相对于服务航天器在空间坐标系中的相对位置和姿态的处理过程,该过程包括对诸如目标图像等输入信息的处理,对目标航天器三维位置和姿态信息的求解与优化。航天器位姿估计是诸如失效卫星清理、太空垃圾捕获、航天器在轨维修、空间站交会对接等一系列空间近距离操作任务的关键步骤。
本团队综合考虑决定基于RGB-D双目相机实时获取空间非合作目标图像,通过三维点云重建技术建立目标模型并通过RANSAC和P-Linkage算法融合点云分割技术实现目标点云图像提取。随后通过RGB-D图像中的目标表面的法向特征和深度信息进行模板匹配估计位姿信息。
团队制作上位机界面,共分目标星模拟和监测信息两部分,其中目标星模拟部分主要输出实验平台上模拟目标喷管的机械臂位姿信息。监测信息部分主要输出摄像头画面,求解出的位姿信息,各数据的误差和目标的移动曲线等。同时项目团队制作大量人机交互功能,用户可自行设置目标的移动轨迹和移动速度,可自行控制系统的开始和停止,上位机界面也支持日志输出,可查看代码运行的相关信息。