基于结构光的星箭对接环相对位姿测量方法

来源：计算机工程与应用杂志2019年第10期北京时间：

作者：李 展1，2，3，4，郝颖明1，3，4，付双飞1，3，4

单位：1.中国科学院 沈阳自动化研究所，沈阳 110016；2.中国科学院大学，北京 100049；3.中国科学院 光电信息处理重点实验室，沈阳 110016；4.辽宁省图像理解与视觉计算重点实验室，沈阳 110016

摘要：空间非合作目标位姿测量是空间在轨维护的前提。面向空间机械手对空间载体自动抓捕的应用需求，提出了基于结构光的空间非合作目标视觉测量方法。该方法以双套双线结构光测量装置作为测量传感器，以空间载体上普遍存在的星箭对接环作为抓捕目标。根据对接环的共同特点，选择直线特征和点特征相结合作为相对位姿的求解特征；基于直线特征求解圆环平面法向量，基于点特征求解圆环圆心坐标，进而得到机械手工具坐标系与对接环坐标系间的相对位姿关系；基于多重几何约束实现了不同光照条件下图像上目标直线的鲁棒识别。建立了演示验证实验系统，在大量演示实验的基础上，进行了实验结果分析。

关键词：结构光,非合作目标,在轨服务,目标识别,位姿测量