La reconstruction en 3D de haute précision de la surface lunaire est d'une grande importance pour les missions d'exploration lunaire et la recherche scientifique. Les études des dernières décennies se sont principalement concentrées sur la mesure altimétrique laser et la méthode de photogrammétrie, mais en raison des contraintes matérielles et des principes méthodologiques, la résolution maximale du Modèle Numérique d'Élévation (DEM) n'a pu être améliorée que de quelques dizaines de mètres ou quelques fois la résolution de l'image, et n'a pas pu fournir un support efficace à l'exploration du pôle Sud lunaire, dont le relief est complexe. La méthode de photométrie, en raison de sa capacité à exploiter pleinement les informations de luminosité de chaque pixel de l'image, et fondée sur le DEM à haute résolution, a suscité un vif intérêt. Cependant, l'angle d'élévation élevé du soleil au pôle Sud lunaire a un impact important sur les ombres, et une seule image ne peut couvrir toutes les régions. De plus, il existe une grande différence d'éclairage entre les images, et il est difficile de créer des équations de contrainte directement à partir de plusieurs images, ce qui rend l'optimisation non discontinue et incapable de reconstruire efficacement le relief tridimensionnel. Par conséquent, cette étude propose une méthode de reconstruction tridimensionnelle des images photométriques monoculaires à partir de l'image à haute résolution et du DEM à basse résolution existants, en construisant une pyramide d'échelle spatiale temporelle entre les images, et le DEM à basse résolution d'origine s'améliorera pixel par pixel. En ce qui concerne la fonction de perte, cette étude prend pleinement en compte les différences d'ombre entre les images du pôle Sud lunaire, et propose des contraintes de similarité pour garantir une utilisation efficace de chaque image individuelle, en plus de s'attacher aux informations uniques de chaque image individuelle. En ce qui concerne l'optimisation de la perte, cette étude propose un optimiseur de taux d'apprentissage adaptatif pour garantir une amélioration de la précision de la fonction de perte. Enfin, l'étude fournit des mises à jour au gradient descendant dans le processus d'optimisation en tant que référence pour la qualité de la reconstruction photométrique. L'étude a choisi une zone vitale pour l'exploration lunaire à pôle Sud - deux zones locales autour de la dépression Shackleton, pour vérifier l'efficacité de l'algorithme proposé. Comparé au DEM basé sur la méthodologie de photogrammétrie et la génération de nuages de points laser publiée, l'algorithme proposé par cette étude a réussi à obtenir un DEM à résolution pixelisée plus fine, et une précision d'altitude supérieure à un pixel. Le DEM basé sur la photométrie générée par la nouvelle méthode est presque identique à l'image de simulation de lumière et à l'image télédétectée, ce qui prouve que la topographie de la zone expérimentale a été bien récupérée. Le nouvel algorithme proposé par l'étude peut efficacement reconstruire le DEM à haute résolution et résolution pixelisée pour une grande étendue du pôle Sud lunaire, fournissant des données importantes pour les missions d'exploration du pôle Sud lunaire et la recherche scientifique à l'avenir.

Pôle Sud lunaire;Modèle Numérique d'Élévation;Reconstruction tridimensionnelle à résolution pixelisée;Méthode de photométrie;Photogrammétrie