使用事件摄像头对高度动态和弱空间目标的测量技术
Haonan Liu1, Ting Sun1, Ye Tian1
1Intelligent Microsystems Laboratory, College of Instrument Science and Opto-Electronics Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 30, 2025
概括
这项研究引入了一种事件摄像头方法,通过检测微弱,快速移动的目标来改进航天器态度估计. 该技术提高了信号质量,并准确地提取目标位置,即使在极端机动中.
科学领域:
- 太空飞船的态度确定和控制
- 生物启发的传感技术
- 计算机视觉用于航空航天应用.
背景情况:
- 传统的恒星传感器在高动态机动方面遇到了困难,限制了航天器定位估计的准确性.
- 事件摄像头提供高速,异步数据捕获,显示空间应用的希望.
- 现有的方法缺乏强度来检测弱,动态的空间目标.
研究的目的:
- 开发一个事件数据提取方法,用于弱,高动态的空间目标.
- 在具有挑战性的太空环境中提高事件摄像机的性能.
- 为了在极端条件下改善航天器的态度估计.
主要方法:
- 优化了一个时空相关性过器,以改善目标无声化中的信号噪声比.
- 应用DBSCAN集群算法用于分像素级目标中枢抽取.
- 开发了一种使用惯性测量单元 (IMU) 数据进行轨迹校正的摄像机运动模型.
主要成果:
- 显著改善了弱空间目标的信号噪声比.
- 在提取目标中心点时达到分像素级准确度.
- 在超高动态场景中成功补偿了目标轨迹扭曲和数据不连续性.
结论:
- 拟议的事件数据提取方法提高了事件摄像机的性能,用于检测弱,高动态的空间目标.
- 与复杂空间环境中的传统方法相比,该方法提供了更高的准确性和稳定性.
- 通过地面模拟系统验证,证明了现实世界的适用性.


