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题名基于多维度偏振成像的月壤感知方法研究
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作者
高刚
战俊彤
陈明策
张肃
付强
李英超
姜会林
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机构
长春理工大学
北京控制工程研究所
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出处
《空间控制技术与应用》
北大核心
2025年第5期70-81,共12页
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基金
光电测量与智能感知中关村开放试验室和北京控制工程研究所空间光电测量与感知试验室开放基金资金(LabSOMP-2022-11)
吉林省科技厅重点研发项目(20230203029SF)。
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文摘
月球车在复杂月面环境中的可靠运行成为当前技术难题,精确感知月表细节信息是核心挑战之一,偏振突出月球表面的纹理和结构差异,偏振成像从光的振动方向上感知不同地形的月壤信息,解析偏振特性,辅助路径规划.为研究月球表面特殊地形对月球车行驶的影响机制,本研究基于镜面反射、漫反射和体散射复合作用机理,建立了可见光波段(390~780 nm)与长波红外波段(8~14μm)的偏振探测模型.选取吉林省伊通、辉南火山岩带为地质样本(玄武岩与玻璃物质量配比为3∶1)模拟了3种模拟月壤(minnesota lunar simulant,MLS)系列典型月壤地形场景(月海、月谷和陨石坑).通过设计多维度偏振成像系统,获取了可见光波段与长波红外波段的偏振特性数据,对双波段偏振图像进行融合处理.结果表明:在3种地形环境中,可见光波段偏振特性差异小,线偏振度均小于0.04;长波红外波段偏振特性存在显著差异,月海、月谷和陨石坑线.偏振度最高分别可达0.06、0.08和0.12,且在地形变化区域线偏振度明显减小,如月谷谷底、陨石坑坑底;融合后的偏振图像对比度较传统强度成像提升43%以上.
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关键词
月球车
mls系列模拟月壤
多维度偏振成像
图像融合
图像对比度
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Keywords
lunar rover
mls series simulated lunar soil
multi-dimensional polarization imaging
image fusion
image contrast
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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