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西安光機所:“雙目立體視覺”實現巡視區月面立體成像

http://dailynews.sina.com   2019年01月11日 03:26   中國新聞網

  中新網西安1月11日電 (記者 阿琳娜)11日,嫦娥四號着陸器與玉兔二號巡視器工作正常,在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍,地面接收圖像清晰完好。中國科學院西安光學精密機械研究所(以下簡稱:西安光機所)研製的全景相機讓全世界人們看到了五星紅旗隨中國製造的探測器在月球背面閃耀。

  作爲嫦娥三號的“姊妹星”,嫦娥四號全景相機肩負拍攝着陸器彩色照片的重任。據介紹,在巡視器的桅杆上,安裝着兩臺完全一致的相機,宛如人的雙眼,通過類似人眼“雙目立體視覺”原理,實現對巡視區月面的立體成像;依靠桅杆的左右旋轉和上下俯仰,實現大視場和上下大範圍的全景成像,再通過圖像拼接及立體反演,得到月面巡視區的全景三維立體圖像,以實現巡視區月表的三維光學成像、地形地貌研究、撞擊坑調查與研究、月球地質構造解析和綜合研究的科學目標。

西安光機所科研團隊。西安光機所供圖

  嫦娥四號全景相機具有黑白和彩色兩種成像模式,可實現從巡視器腳下到月球邊際無窮遠的清晰成像,並且在近距離觀測時可實現毫米量級的空間分辨率。全景相機拍攝的圖像也將對巡視器上其他載荷的探測起到指導作用。

  西安光機所以長期參與中國探月工程的骨幹力量爲班底,成立了月球與深空探測技術研究室。自探月工程一期以來,該團隊先後承擔了嫦娥一號CCD立體相機和干涉成像光譜儀、嫦娥二號CCD立體相機、嫦娥三號全景相機和月基光學望遠鏡、嫦娥四號全景相機等有效載荷的研製。

  據介紹,嫦娥一號CCD立體相機爲中國獲取了首幅地面分辨率爲120m的全月立體圖,圖像清晰、層次豐富,爲當時最完整的全月面圖像;嫦娥一號干涉成像光譜儀獲得了84%月表面積的清晰多光譜圖像,科學家們用該原始數據,成功反演了月表主要礦物分佈和鋁、鎂、鈦等元素的含量。嫦娥二號CCD立體相機爲中國獲取了首幅分辨率優於7m的全月圖及月面虹灣地區1.3m分辨率圖像,爲嫦娥三號落月探測勘察了“落腳點”;搭載於“玉兔號”巡視器上的嫦娥三號全景相機實現了我國首次月表實地高分辨率立體成像,獲得了大量科學數據用於月表地形地貌研究,同時獲得了着陸器清晰鮮豔的彩色照片,爲標誌嫦娥三號任務圓滿成功的兩器互拍提供了保證;月基光學望遠鏡實現了人類首次月基天文觀測,從月面着陸到現在,望遠鏡一直工作正常,共發回數萬張從月面獲得的星圖,是嫦娥三號獲得有效數據最多的載荷。

  目前,西安光機所正在承研探月工程後續任務、首次火星探測工程任務。該所將緊密圍繞國家空間科學工程需求,積極參與國家月球探測後期工程、小行星探測、木星探測等深空探測領域工程任務規劃。(完)

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