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第1章 绪论1

1.1 研究背景与意义1

1.1.1 研究背景1

1.1.2 研究意义1

1.2 国内外月球车视觉技术发展概况及问题分析3

1.2.1 国内外月球车视觉技术发展概况3

1.2.2 国内外月球车视觉技术问题分析8

1.3 国内外月球车导航技术发展概况及问题分析9

1.3.1 国内外月球车导航技术发展概况9

1.3.2 国内外月球车导航技术问题分析12

1.4 本书的主要内容13

第2章 月球车视觉模式选择与系统配置15

2.1 引言15

2.2 视觉模式选择15

2.3 立体视觉原理17

2.3.1 双目三角测距原理17

2.3.2 坐标系介绍18

2.3.3 双目三角测距方法19

2.3.4 立体视觉的基本问题21

2.4 视觉系统的硬件配置21

2.4.1 系统组成21

2.4.2 系统配置22

2.5 本章小结25

第3章 基于最小二乘法的摄像机标定算法26

3.1 引言26

3.2 标定方法概述26

3.2.1 成像模型26

3.2.2 传统标定方法27

3.2.3 自标定方法28

3.2.4 标定方法选择28

3.3 典型的传统标定方法29

3.3.1 Tsai的两步标定法29

3.3.2 Weng等的迭代标定方法34

3.4 基于最小二乘法的简易标定算法35

3.4.1 算法思路35

3.4.2 标定畸变和非畸变参数的初值37

3.4.3 固定非畸变参数条件下畸变参数的求解38

3.4.4 固定畸变参数条件下非畸变参数的求解39

3.5 标定实验40

3.5.1 实验装置40

3.5.2 实验步骤41

3.5.3 实验细节42

3.5.4 实验结果43

3.6 本章小结46

第4章 基于几何约束的多级匹配算法47

4.1 引言47

4.2 匹配方法选择48

4.2.1 国外行星车的立体匹配方法48

4.2.2 理论分析49

4.3 常用的几何约束50

4.4 一种基于几何约束的多级匹配算法52

4.4.1 立体图对校正53

4.4.2 适用的几何约束56

4.4.3 参考视差58

4.4.4 算法步骤62

4.4.5 预处理和后续处理66

4.5 匹配实验69

4.5.1 算法性能指标69

4.5.2 实验结果70

4.6 本章小结80

第5章 场景表面三维重建算法81

5.1 引言81

5.2 三维重建误差分析82

5.3 表面拟合84

5.4 场景表面三维重建实验85

5.5 影响三维重建精度的因素89

5.6 本章小结90

第6章 基于立体视觉的导航算法91

6.1 引言91

6.2 视觉导航算法类型选择92

6.3 两种主要的视觉导航算法93

6.3.1 视觉测量法93

6.3.2 基于特征位置关系不变性的地形匹配算法96

6.4 实验结果100

6.4.1 视觉测量法实验结果100

6.4.2 基于特征位置关系不变性的地形匹配算法实验结果102

6.5 本章小结105

参考文献106