【摘 要】
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根据我国的月球探测计划，“嫦娥工程”第二、三阶段将实现月球探测器的软着陆。在这两个阶段，月球车的研制是一项关键技术。实现月面漫游是月球车进行其它一切后续工作的基础，操
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根据我国的月球探测计划，“嫦娥工程”第二、三阶段将实现月球探测器的软着陆。在这两个阶段，月球车的研制是一项关键技术。实现月面漫游是月球车进行其它一切后续工作的基础，操作人员必须随时知道月球车的位置和姿态，以便实现月球车的路径规划和轨迹跟踪控制，使月球车到达指定的位置。同时月球车必须具备感知周围地形的能力，这一任务由其立体视觉系统来完成。定位与立体视觉是月球车漫游过程中实现障碍规避、路径规划的基础，也是月球车进行后续所有探测工作的基础。 本课题的研究目的是提出一种月球车的定位与视觉系统方案，并对有关关键技术开展理论和实验研究，为月球车的工程研制提供技术储备。 本文根据立体视觉的基本原理，给出基于计算机视觉的月球车定位方法和数字地形图生成方法。本文的研究内容包括以下几个方面： 首先通过分析立体视觉三维测量的原理，针对月球车视觉系统的特点，设计了月球车视觉系统的硬件和软件结构。 接着研究摄像机标定，并将Tsai和Zhang方法应用于所建立系统的标定中。 然后提出基于计算机视觉的特征光源辅助月球车定位方法。针对图像噪声很多的情况，使用了颜色、光源大小、光源之间距离等多种约束从多组候选特征光源中选出最优的一组。推导出三维点对匹配确定月球车的位姿的算法。 最后研究基于平行双目立体视觉系统的数字地形图生成方法。首先对图像进行极线校正和立体匹配，然后进行三维重建，针对月球车周围地形的特点，并且为了减少对内存和运算的需求，采用基于栅格的数字地形图表示方法。
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