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西安光机所:“双目立体视觉”实现巡视区月面立体成像

2019年01月11日 19:26 来源:中国新闻网 参与互动 
西安光机所:“双目立体视觉”实现巡视区月面立体成像
    嫦娥四号全景相机正样产品照片。西安光机所供图

  中新网西安1月11日电 (记者 阿琳娜)11日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常,在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍,地面接收图像清晰完好。中国科学院西安光学精密机械研究所(以下简称:西安光机所)研制的全景相机让全世界人们看到了五星红旗随中国制造的探测器在月球背面闪耀。

  作为嫦娥三号的“姊妹星”,嫦娥四号全景相机肩负拍摄着陆器彩色照片的重任。据介绍,在巡视器的桅杆上,安装着两台完全一致的相机,宛如人的双眼,通过类似人眼“双目立体视觉”原理,实现对巡视区月面的立体成像;依靠桅杆的左右旋转和上下俯仰,实现大视场和上下大范围的全景成像,再通过图像拼接及立体反演,得到月面巡视区的全景三维立体图像,以实现巡视区月表的三维光学成像、地形地貌研究、撞击坑调查与研究、月球地质构造解析和综合研究的科学目标。

西安光机所科研团队。西安光机所供图
西安光机所科研团队。西安光机所供图

  嫦娥四号全景相机具有黑白和彩色两种成像模式,可实现从巡视器脚下到月球边际无穷远的清晰成像,并且在近距离观测时可实现毫米量级的空间分辨率。全景相机拍摄的图像也将对巡视器上其他载荷的探测起到指导作用。

  西安光机所以长期参与中国探月工程的骨干力量为班底,成立了月球与深空探测技术研究室。自探月工程一期以来,该团队先后承担了嫦娥一号CCD立体相机和干涉成像光谱仪、嫦娥二号CCD立体相机、嫦娥三号全景相机和月基光学望远镜、嫦娥四号全景相机等有效载荷的研制。

  据介绍,嫦娥一号CCD立体相机为中国获取了首幅地面分辨率为120m的全月立体图,图像清晰、层次丰富,为当时最完整的全月面图像;嫦娥一号干涉成像光谱仪获得了84%月表面积的清晰多光谱图像,科学家们用该原始数据,成功反演了月表主要矿物分布和铝、镁、钛等元素的含量。嫦娥二号CCD立体相机为中国获取了首幅分辨率优于7m的全月图及月面虹湾地区1.3m分辨率图像,为嫦娥三号落月探测勘察了“落脚点”;搭载于“玉兔号”巡视器上的嫦娥三号全景相机实现了我国首次月表实地高分辨率立体成像,获得了大量科学数据用于月表地形地貌研究,同时获得了着陆器清晰鲜艳的彩色照片,为标志嫦娥三号任务圆满成功的两器互拍提供了保证;月基光学望远镜实现了人类首次月基天文观测,从月面着陆到现在,望远镜一直工作正常,共发回数万张从月面获得的星图,是嫦娥三号获得有效数据最多的载荷。

  目前,西安光机所正在承研探月工程后续任务、首次火星探测工程任务。该所将紧密围绕国家空间科学工程需求,积极参与国家月球探测后期工程、小行星探测、木星探测等深空探测领域工程任务规划。(完)

【编辑:姜雨薇】
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