低太阳高度角月球影像的陨石坑自动提取方法

陨石坑是月球表面最重要的地形特征,对于研究月球的地质状况和地理状况具有重要的意义。充分考虑低太阳高度角影像中陨石坑特殊的拓扑结构和灰度分布特点,提出一种新的基于光照方向的陨石坑边缘连接方法,综合边缘线判别、边缘线组合、陨石坑判别的陨石坑筛选三步法,形成一套完整的低太阳高度角月球影像陨石坑自动提取流程。用低太阳高度角Lunar Orbit影像进行实验,检测成功率达到了73.9%,表明该方法对于低太阳高度角月球影像陨石坑的自动提取有较好的适用性。

基于灰度特征与几何约束的月面陨石坑自动提取方法

针对月表图像强度分布不均匀、陨石坑周白色风迹造成的明暗区域对比不明显等问题,提出了一种月面陨石坑自动提取方法。首先对月表灰度图像进行多阈值分割,以提取陨石坑的亮暗区,遍历图像像素灰度值不断迭代阈值,根据该阈值亮暗候选区动态地聚合、生长,分析候选区饱和度、拟合度等几何特征,筛选出符合条件的亮区与暗区;然后结合太阳光照方向以及亮暗区域的灰度对比度、距离等相关约束条件,选择相适度最高的2个亮暗区,将其匹配为同一陨石坑;最后利用最小二乘法对亮暗区域的外轮廓进行拟合,以获取陨石坑半径及位置等信息。分别以美国月球勘测轨道飞行器LRO以及嫦娥三号着陆相机所获取的月表图像验证方法的有效性。结果表明:该方法可有效识别半径在4 m以上的陨石坑,能有效缓解环境中坑周风迹等外部影响,实现对低对比度区域的多尺度陨石坑的提取,具有鲁棒性强、可靠性高等优势。