从业余望远镜图像中三维重建卫星
计算机视觉与模式识别
2025-08-18 v5
摘要
监测空间物体对于空间态势感知至关重要，然而，由于大气湍流、长观测距离、有限视角和低信噪比，从地面望远镜图像重建三维卫星模型极具挑战性。在本文中，我们提出了一种新颖的计算成像框架，通过将混合图像预处理管线与基于受控高斯溅射（GS）和分支定界（BnB）搜索的联合位姿估计与三维重建模块相结合，克服了这些障碍。我们在合成卫星数据集以及对中国天宫空间站和国际空间站的天空观测上验证了我们的方法，从地面数据中实现了低地球轨道卫星的稳健三维重建。使用 SSIM、PSNR、LPIPS 和倒角距离进行的定量评估表明，我们的方法优于最先进的基于 NeRF 的方法，消融研究证实了每个组件的关键作用。我们的框架能够从地球进行高保真三维卫星监测，为空间态势感知提供了一种经济高效的替代方案。项目页面：https://ai4scientificimaging.org/ReconstructingSatellites
引用
@article{arxiv.2404.18394,
title = {Reconstructing Satellites in 3D from Amateur Telescope Images},
author = {Zhiming Chang and Boyang Liu and Yifei Xia and Youming Guo and Boxin Shi and He Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.18394},
year = {2025}
}