Анализ влияния конструктивно-технологического разброса углового и линейного положения камер, а также асинхронности съемки на характеристики алгоритмов обработки изображений в стереорежиме

На борту космического аппарата (КА) “Фобос-Грунт” установлена телевизионная система навигации и наблюдения (ТСНН). ТСНН решает целый комплекс задач, в число которых входит измерение дальности (высоты) до визируемой поверхности. Измерение высоты осуществляется стереоскопическим методом.
В состав ТСНН входят две пары телевизионных камер: широкоугольная (ШТК) и узкоугольная (УТК), калибровка которых осуществляется на Земле. Однако вследствие длительного перелета в космосе и в условиях посадки точность калибровки может быть нарушена, что может привести к неверному измерению высоты. Кроме того, при этом могут иметь место ошибки установления соответствия, что приводит к грубым ошибкам измерения высоты.
В данной работе ставилась задача оценить влияние конструктивных разбросов параметров ориентации и положения камер ТСНН на точностные характеристики алгоритмов обработки изображения в стереорежиме. Анализировалось влияние разброса следующих параметров: трех углов относительного поворота между камерами, величины стерео базы и двух углов, характеризующих поворот базы относительно идеального значения. Часть этих параметров может быть прокалибрована непосредственно перед посадкой КА.
Определялись следующие параметры:
1. Ошибка измерения дальности (высоты) в зависимости от величины и наличия разбросов различных конструктивных параметров.
2. Влияние конструктивно-технологического разброса параметров на положение и конфигурацию областей поиска соответствия.
Вследствие особенностей архитектуры системы, съемка камерами стереопар происходит асинхронно с интервалом времени 5 мс. Поскольку в процессе съемки КА совершает линейные и угловые перемещения, то были сделаны оценки ошибок измерения дальности, обусловленные угловым движением аппарата, его линейным движением, а также суммарные ошибки измерения дальности, обусловленные асинхронностью съемки.
В результате анализа полученных результатов был оптимизирован ряд параметров алгоритмов обработки информации в стереорежиме.