线框质量控制航天器单目位姿估计方法
知识产权简介
本发明公开了一种基于点级线框质量控制与二维关键点不确定性传播的航天器单目位姿估计方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。所述方法包括：获取目标航天器的多视角图像、相机内参和相机位姿，恢复目标航天器的三维稀疏线框模型，并对各三维关键点计算点级质量参数和点级三维不确定性；对待测单目图像进行目标检测和感兴趣区域映射，在感兴趣区域图像中输出各语义关键点的二维坐标、关键点得分、有效标记和二维不确定性参数；将二维不确定性参数与对应三维关键点的点级三维不确定性联合量化，生成对应点排序指标、对应点权重和自适应几何判别阈值；基于筛选后的二维-三维对应点执行 PnP 位姿初值求解，并以联合量化结果构造归一化重投影残差进行非线性位姿优化，输出目标航天器六自由度位姿。本发明的保护重点在于将线框模型质量控制结果以点级三维不确定性的形式传递至后续位姿求解阶段，并与二维关键点检测网络输出的不确定性统一传播至对应点筛选、加权和优化过程。
转化前景
本发明提供一种新的航天器单目位姿估计方法，能够将三维线框模型的质量控制结果量化为点级三维不确定性，并与二维关键点检测输出的不确定性进行统一传播，进而用于二维—三维对应点构建、对应点权重生成、自适应几何判别阈值设定以及位姿优化残差归一化，以提高位姿估计过程的稳定性和一致性。该方案具有结构简单、质量较小、功耗较低且易于部署的特点，未来可被广泛应用于航天器视觉导航与相对位姿估计场景，用于在轨服务、交会对接、非合作目标接近、空间碎片清除和机械臂抓捕等任务中。