إعادة بناء ثلاثي الأبعاد لقطب القمر الجنوبي بدقة بكسلية باستخدام الصورة الفوتوغرافية لونظر متعددة الوجهات

CHEN Zeyu ,  

LI Zhaojin ,  

WU Bo ,  

JIA Ranye ,  

PENG Yue ,  

摘要

إعادة بناء سطح القمر ثلاثي الأبعاد بدقة مُحترفة لها أهمية كبيرة في مهام استكشاف القمر والبحوث العلمية. تمحورت الأبحاث في العقود الأخيرة حول دراسة أساليب قياس الارتفاع بالليزر والتصوير الفوتوغرافي، ولكن نظراً للقيود التي فرضتها الأجهزة ومبادئ الأساليب، فإن أقصى دقة يمكن للنموذج الرقمي للتضاريس (DEM) زيادتها فقط إلى العشرات من الأمتار أو عدة أضعاف دقة الصورة، وهو غير قادر على تقديم الدعم الفعال لاستكشاف القطب الجنوبي للقمر، الذي تعقيد تضاريسه. ألقى الطريقة الفوتوغرافية للسطوع بالضوء، بناءً على قدرتها على الاستفادة الكاملة من معلومات السطوع في كل بكسل من الصورة، وبناءً على النموذج الرقمي للتضاريس ذات الدقة المستوىيدة، الكثير من الاهتمام. ومع ذلك، الزاوية المرتفعة لشمس القطب الجنوبي لها تأثير كبير على الظلال، ولا يمكن تغطية جميع المناطق باستخدام صورة واحدة. ثم، هناك اختلاف كبير في الإضاءة بين الصور، ويسهل إنشاء معادلات القيد مباشرة بواسطة صور متعددة، مما يجعل حساب الأمثلة غير متقطع وغير قادر على إعادة البناء الفعال للتضاريس الثلاثية الأبعاد. لذلك، يقدم هذا البحث طريقة لإعادة بناء الثلاثية الأبعاد للصور الفوتوغرافية لمنظر أكثر منظر في القطب الجنوبي باستخدام الصورة متعددة الدقة وDEM منخفض الدقة المتاح، وذلك من خلال بناء بيراميد مقياس الفضاء الزمني للتتابع بين الصور، وسوف يتحسن DEM منخفض الدقة الأصلي في المستوى البكسلي بدرجة. فيما يتعلق بوظيفة الخسارة، يأخذ هذا البحث بعين الاعتبار اختلافات الظلال بين صور القطب الجنوبي، ويقترح القيود المتشابهة لضمان استخدام كل الصور الفردية بفاعلية، بالإضافة إلى الالتفات إلى المعلومات الفريدة لكل صورة فردية. في تحسين وظيفة الخسارة، يقدم البحث محسن معدل التعلم المتكيف لضمان تحسين دقة الوظيفة خسارة. وتوفير البحث التحديثات على التسلسل الهابط في عملية التحسين مرجعة لجودة إعادة بناء الفوتوغرافي للترابط. اختار البحث منطقة حيوية لاستكشاف الهبوط في قطب الجنوب على القمر - منطقتين محليتين حول حفرية شاكلتون، للتحقق من فاعلية الخوارزمية المقترحة. بالمقارنة مع DEM الذي تم إيقافه بناء على طرق القياس الفوتوغرافية وإنشاء غيمة النقاط بالليزر، استطاعت الخوارزمية المقترحة في البحث الحصول على نموذج رقمي للتضاريس (DEM) بدقة زيادة في مستوى البكسل، ودقة الارتفاع بمقدار بكسل واحد. ومستوى إضاءة DEM الذي تم إنشاءه بواسطة طرق القياس الفوتوغرافية، والتحليل البصري للصور الفضائية، لإثبات كفاءة استعادة التضاريس. يمكن للخوارزمية الجديدة التي اقترحها البحث إعادة بناء نموذج رقمي للتضاريس (DEM) الخاص بقطب القمر الجنوبي بدقة عالية ومستوى بكسل في النطاق الكبير، وتوفير بيانات مهمة لمهام استكشاف القطب الجنوبي للقمر والبحوث العلمية في المستقبل.

关键词

قطب القمر الجنوبي;نموذج رقمي للتضاريس;إعادة بناء ثلاثي الأبعاد لمستوى البكسل;طريقة الفوتوغرافية للسطوع;القياس الفوتوغرافي

阅读全文