本发明属于图像处理，尤其涉及一种基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法。
背景技术：
1、合作标志器是一种在目标物体上安装的特殊标记，它能够被视觉传感器识别和跟踪，从而实现对目标的精确定位和测量。合作标志器测量技术在空间飞行器对接和机械臂操作等任务中发挥着至关重要的作用，它不仅提高了操作的精确性和可靠性，还为航天器的安全运行提供了重要保障。航天器的合作标志器一般具有比较显著的无源图形特征（圆环、圆点等），不具备自主发光能力。由于太空中没有大气散射，阳光直射区域和阴影区域亮度差异非常大，目标表面的光影分布时刻在发生变化，可能在某相机曝光时间下，图像中合作标志器上的特征出现过曝光或欠曝光现象，导致算法无法实现识别和测量。同时，飞行器对接和机械臂操作等任务中，测量相机和被测目标之间存在相对运动，相机-目标的相对运动特性也是视觉测量任务要考虑的关键因素。如何降低环境光照的影响，在保证精度性能的前提下，提高视觉测量系统的全天时工作能力，是空间合作标志器视觉测量需要解决的关键问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明创造旨在提供一种基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，在采集的多幅图像上进行目标特征检测，解决了由于复杂光照引起的目标特征无法识别问题，提高了目标特征识别成功率；同时为了提高位姿解算准确性，降低目标运动导致的多幅图像间特征不对齐对精度的影响，还实现了一种通过计算目标三维运动信息，对特征点进行补偿的方法。由此，本发明解决复杂光照条件下，运动目标的识别和测量性能退化问题。
2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
3、一种基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，包括以下步骤：
4、s1：将合作标志器设置在目标物体上，确定目标物体上的特征点；
5、s2：获取目标物体分别在t-2时刻和t-1时刻下的测量图像组，进而计算目标物体在两个时刻下的位姿，进而分别得到目标物体在两个时刻下的特征点坐标组，以及两组特征点坐标组之间的特征点坐标偏移量，进而得到特征点变化速度；
6、s3：获取目标物体在t时刻下的测量图像组；以t时刻下的测量图像组中的第一张图像为基准，根据t时刻下的测量图像组中的其他图像确定第一张图像中没有的特征点；
7、s4：结合特征点变化速度对步骤s3中确定的特征点的特征点坐标进行补偿，并将补偿后的特征点坐标纳入第一张图像中的特征点坐标组中，得到补偿后的特征点图像坐标集合；
8、s5：结合步骤s4得到的特征点图像坐标集合，计算得到目标物体在t时刻下的位姿。
9、进一步的，步骤s2包括以下步骤：
10、s21：使用相机在t-2时刻对目标物体连续拍摄，得到目标物体在t-2时刻下的测量图像组；
11、s22：根据t-2时刻下的测量图像组，计算得到目标物体在t-2时刻下的位姿；
12、s23：结合t-2时刻下的位姿，通过透视投影模型得到t-2时刻下的特征点坐标组：
13、s24：在t-1时刻下重复步骤s21~s23，得到目标物体在t-1时刻下的测量图像组，以及目标物体在t-1时刻下的特征点坐标组；
14、s25：将步骤s23得到的特征点坐标组和步骤s24得到的特征点坐标组对应元素做差，得到特征点坐标偏移量；进而通过下式得到特征点变化速度：
15、；
16、其中，v表示特征点变化速度，表示特征点坐标偏移量，表示t-1时刻和t-2时刻下的测量图像组的成像触发时间之间的时间间隔。
17、进一步的，特征点变化速度v包括n个特征点的变化速度向量，即，表示第n个特征点的变化速度向量；每个特征点的变化速度向量包括该特征点在水平和垂直两个方向的运动分量。
18、进一步的，在步骤s4中，通过下式得到特征点图像坐标集合：
19、；
20、其中，表示t时刻下的特征点图像坐标集合，表示t时刻下的测量图像组中第一张图像中的特征点坐标组，，i表示t时刻下的测量图像组中的图像数，i表示t时刻下的测量图像组中的图像总数，表示t时刻下的测量图像组中第一张图像与第i张图像相比没有的特征点组成的特征点坐标组；表示t时刻下的测量图像组中与第i张图像相对于第一张图像的滞后时间。
21、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：
22、本发明创造所述的基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法中，通过在连续采集的多张图像上检测特征标识，解决了复杂光照条件下局部特征过曝光或欠曝光导致的无法识别问题；同时以目标运动短时连续不变性为先验，通过前帧位姿计算当前帧特征点像素坐标补偿值，该补偿方式能够反映目标在三维空间的6d自由度运动分量，优于直接通过像素偏差计算目标运动的方式。该方案提高了复杂光照条件下的合作标志器目标识别率，同时具有较高的位姿准确性。
1.一种基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，其特征在于：步骤s2包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，其特征在于：所述特征点变化速度v包括n个特征点的变化速度向量，即，表示第n个特征点的变化速度向量；每个特征点的变化速度向量包括该特征点在水平和垂直两个方向的运动分量。
4.根据权利要求2所述的基于多重曝光技术的动态目标位姿测量方法，其特征在于：在步骤s4中，通过下式得到所述特征点图像坐标集合：
