一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法-深空探测学报.PDF

第 3 卷 第 4 期 深 空 探 测 学 报 Vol. 3 No. 4 2016 年 10 月 Journal of Deep Space Exploration October 2016 一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法 席莎，邵巍 （青岛科技大学 自动化与电子工程学院，青岛 266042 ） 摘 要：针对星体表面的陨石坑可用于探测器的自主导航、障碍识别等任务，提出一种基于多尺度边缘提取的陨石坑 检测算法。该算法首先利用高斯金字塔得到不同尺度的陨石坑图像；其次，针对不同尺度的陨石坑图像，利用EDPF边缘提 取算法对陨石坑进行边缘提取，并连接关键边缘像素点为直线段来近似表示图像边缘；然后将具有相同偏转方向的边缘直 线段连接成圆弧，并将有相似半径和中心的圆弧拟合成候选圆和椭圆；最后对候选圆、椭圆进行验证。该算法的优点在 于，能够准确地检测出陨石坑，有较高的检测率，且对存在较多陨石坑的图像有较好的检测结果。 关键词：陨石坑检测；高斯金字塔；边缘提取；圆、椭圆拟合 中图分类号：V448.224 文献标识码：A 文章编号：2095-7777(2016)04-0384-5 DOI: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.011 引用格式：席莎，邵巍. 一种基于多尺度边缘提取的陨石坑检测算法[J]. 深空探测学报，2016 ，3 （4 ）：384- 388. Reference format: Xi S ，Shao W. A Craters detection algorithm based on multiscale edge extraction [J]. Journal of Deep Space Exploration ，2016 ，3 （4 ）：384-388. 0 引 言 域生长的方法来获取陨石坑的边缘信息进而提取陨石 坑，但是这些边缘提取算法并不能精确地确定陨石坑 从1958年美国和前苏联启动探月计划开始，各航 的边缘，且对于存在较多陨石坑的图像提取效果较 空大国先后开展了多种类型的深空探测活动。实现探 差，检测率低。 测器在行星表面的自主着陆是实现深空探测的关键技 针对上述问题，本文提出了一种基于多尺度边缘 术之一。而陨石坑是一种广泛存在于行星、卫星、小 提取的陨石坑检测算法，利用高斯金字塔对陨石坑图 行星和其他太阳系星体表面的自然路标，具有一致的 像进行不同尺度的降采样，并结合边缘检测算法来提 几何特征和清晰的轮廓，将其作为自主导航系统中着 取更多的细节边缘信息，提高了检测准确度，之后采 [1-3] 陆器位姿估计中的跟踪目标显得越发重要 。