基本信息
- 项目名称：
- 嫦娥一号激光测高数据及CCD照片的分析与研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 处理嫦娥一号卫星所得到的两种数据--激光测高数据及CCD照片数据来得到月球表面的部分实体模型。
- 详细介绍：
- 激光测高数据经处理得到全月球数字高程模型，用正射和汉麦尔两种投影方式制作月球地形图；
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 关于 CCD： 因为CCD照片是一轨一轨照的，不可能得到高分辨率和足够宽视角的图像，所以这里借助图像拼接技术来实现。
科学性、先进性及独特之处
- 有关拼接算法：图像拼接在本文中分三个步骤，即粗配准，精确配准和图像融合。因为月球图像中环形山分布多、特征明显，所以以其为特征来实现粗配准。算法简单而且足以为后面的精确配准提供合适的初始值。
应用价值和现实意义
- 通过新的算法，为建立月球实体模型提供了一种自动、快速的方法。
学术论文摘要
- 利用嫦娥一号探月卫星所得到的激光测高数据及CCD照片数据，得到了月球部分表面的实体模型。本课题分为两个部分，第一部分是通过嫦娥一号激光测高数据建立了月球全球数字高程模型，幷制作了正射、汉麦尔两种投影下的月球地形图。第二部分运用计算器图像处理技术，提出幷实现了月球表面图像自动拼接的算法。算法通过粗配准，LM迭代精确配准及渐变加权的图像融合，实现对月球表面图像的自动拼接。实验结果表明本课题提出的算法有效且稳定。
获奖情况
- 在由云南省教育厅主办，云南大学及计算机学会承办的2009泛珠三角(9+3)安利杯大学生计算机作品赛 总决赛中获得金奖
鉴定结果
参考文献
同类课题研究水平概述
- 从殷商时代可在甲骨上的简单符号，到如今的九天揽月。探索月球自古以来就是人类美好的愿望和不懈的追求。人类对月球的探索始于二十世纪五十年代末。五十年来，人类向月球发射的五十多可探测器成功抵达月球，六艘载人登月飞船携带着十二名宇航员登上了月球。人类在月球的科学和地球探索领域取得了巨大的成就。但人类对月球的认识仅仅是刚刚开始。随着世纪之交人类的探月活动迎来了第二次高潮的来临，我国首个月球探测计划----嫦娥工程也随之展开。 克莱门汀（Clementine）号是美国1994年发射的一颗探月人造卫星，其利用搭载的激光高度计LIDAR，第一次对月球进行了为其两个月的月球全球高程测量，得到了72548个有效激光测距值。克莱门汀月球全球0.25°×0.25°Grid高程模型的绝对径向测量精度约为130米，空间分辨率为70千米。 ULCN2005基于的是克莱门汀高程数据和所有月球历史照相数据，数据分辨率约为6.8千米，其利用激光高程点和照相得到的地形精度分别为约130米和约500米。在月球正面，两者差异很小，但在月球背面和极区这些地形复杂且没有照片覆盖的区域，两者差异较大。究其原因，主要是因为ULCN2005模型利用照片来推算月球高程存在一定误差。 经过对比，嫦娥一号月球模型比以往的两种月球模型数据量更大，覆盖面更全，高程精度更高，特别是在两极的分辨率上有很大的优势。嫦娥一号月球模型在人类进一步认识地球，开发月球提供了良好的地形数据。 本文基于CCD图像， 提出了中心的拼接算法，整个算法分为三步：粗配准，精确配准和图像融合。最后的实验结果表明本文算法的稳定性与有效性。
