TODO

  • 下载南极地区的陨石坑图像,最好能够下载到DEM。

现有开源资源

两个重要的陨石坑数据来源,一个是LROC项目,一个是PDS存档

开源的月球坑数据集

  1. 美国亚利桑那州立大学和NASA的合作项目LROC数据集:https://pds.lroc.asu.edu/data/
  2. NASA发布的地外天体探测数据库https://astrogeology.usgs.gov/search?target=&system=&p=1&accscope=&searchBar=
  3. NASA的LOLA计划的月球遥感原始图像集:https://imbrium.mit.edu/DATA/
  4. 国家航天局的月球表面照片https://moon.bao.ac.cn/ce5web/searchOrder_dataSearchData.search
  5. LOLA发布的各个分辨率的DEM,大多分辨率较高:https://imbrium.mit.edu/DATA/LOLA_GDR/

真是巨坑,这个数据库可以批量下载,但是批量下载的链接已经失效了,修改方式在后面指出

必备软件

ArcGIS:遥感图像处理的经典软件,用于打开某些实在难以解读的文件,便于可视化处理。

国家航天局数据说明

国家航天局的资源可以批量下载,在以下界面
PDS文件批量下载
直接点击下载,得到的源格式文件中将存储有一个名叫downloadResult.txt的文件,该文件的每行即对应一个pds文件,例如:

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http://moon.bao.ac.cn/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-258_SCI_N_20131214130533_20131214130533_0001_A.2B
http://moon.bao.ac.cn/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-181_SCI_N_20131214130525_20131214130525_0001_A.2B
http://moon.bao.ac.cn/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-1923_SCI_N_20131214130820_20131214130820_0001_A.2B
http://moon.bao.ac.cn/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-3481_SCI_N_20131214131055_20131214131055_0001_A.2B
http://moon.bao.ac.cn/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-4017_SCI_N_20131214131149_20131214131149_0001_A.2B

但是,这些链接全部都是失效链接,直接使用wget等命令压根下载不下来,如果直接强行复制到浏览器下载,得到如下图所示(而且登录界面压根显示登录失败,我明明都输入得是正确的)。
错误的下载链接界面
但是网站上单个链接却又可以下载,考虑到应该是更换了存储的数据库地址,因此使用开发工具检查后果然发现网址产生变更,新的域名网址为:https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload
将该网址批量替换原始下载链接中的http://moon.bao.ac.cn/cedownload即可得到新的下载链接,如下:

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https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-258_SCI_N_20131214130533_20131214130533_0001_A.2B
https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-181_SCI_N_20131214130525_20131214130525_0001_A.2B
https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-1923_SCI_N_20131214130820_20131214130820_0001_A.2B
https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-3481_SCI_N_20131214131055_20131214131055_0001_A.2B
https://moon.bao.ac.cn/ce5web/cedownload/LCAM/2B/CE3_BMYK_LCAM-4017_SCI_N_20131214131149_20131214131149_0001_A.2B

然后即可编写循环脚本完成批量下载。

数据集实现路径

现有三条实现路径可选,一条是彻彻底底的三维模型重建后,使用仿真的相机模型完成输出,这应该是当前具有最高精度的数据集实现方法;一条是在最坏的情况下,只有一张陨石坑图像时,被迫使用射影变换强制改变相机的图像平面,生成同一个焦点的不同图像,以此构建视频得到事件流;还有一种可能的方案是,如果能够找到在时间上彼此是连续,并且时间间隔相差不大的图像流,使用该图像经过一定程度的插帧后可得时间分辨率细腻的事件流,然后使用v2e等框架实现视频向图像流的转换。

三维模型重建

  1. 获取三维模型,并将该模型以合适的方式导入至物理模型引擎中,得到可能的局部三维场景。
  2. 对三维模型场景施加光照,这个光照还必须是符合外太空真实光照模型的,有点复杂,不过不需要我动脑经,可以找师兄。
  3. 加入相机模型完成摄影,通用的物理模型引擎都会有相机模型,也都保留了自定义的相机模型参数,可以直接设计一个ESIM相机生成事件流。

下一步计划:将ESIM模型作改进,可采用ICNS方案,加入更精细的噪声模型和异步响应机制。此外,下一步的目标还应当包括,将插件使用GPU加速,目前观察到CPU占用率过高,而GPU还有很多可以使用的空间。

陨石坑标注

现有陨石坑标注文件是基于椭球月球模型的经纬度坐标标注,而得到的高程图和地形图均是平面坐标,两者存在一个墨卡托投影的关系,这个在原理上不难理解,只是不知道实现起来有多麻烦,尤其是通过相机标定矩阵求解图像后的单应性变换,那个才是最恶心的存在。

把上面的问题放一放,可以先做这个问题了。

好的这个问题已经解决了,除了在投影方式那一步那里卡了很久,因为它压根用的就不是墨卡托投影,而是等距圆柱投影,甚至比墨卡托投影还要简单一点。

当前进展

9月上旬完成了识别、位姿解算的部分。识别用的是迭代金字塔算法,外加光束法平差的位姿解算,完成了带噪声的情况下识别准确率与回调率统计。检测训练模型采用Mask R-CNN在NAC图像上取得了较高的检测精确率与召回率,原理部分的东西告一段落,接下来是加入事件流的检测环节,以及另一个更新的方向:极区探测。

南极探测

极区光照情况与陨石坑的分布情况更加糟糕,当前的仿真环境完全不能将其仿真出来,需要自定义光照模块。

参考文献


[1] Yi Chang, Luxin Yan, Houzhang Fang, et al.Anisotropic Spectral-Spatial Total Variation Model for Multispectral Remote Sensing Image Destriping[J/OL].IEEE Trans. on Image Process.,2015,24(6):1852-1866

[2] Grill J. B. , Strub F. , Altché F. , et al.Bootstrap Your Own Latent - A New Approach to Self-Supervised Learning[A].Advances in Neural Information Processing Systems[C/OL].Curran Associates, Inc.,2020:21271-21284