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龍圖騰網恭喜中國科學院西安光學精密機械研究所申請的專利一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119693459B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510188060.9，技術領域涉及：G06T7/73；該發明授權一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法是由張高鵬;魯冬予;陳衛寧;曹劍中;張濤;張哲;曹瑞;湯海濤;趙文設計研發完成，并于2025-02-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法在說明書摘要公布了：本發明涉及空間航天器位姿估計方法，具體涉及一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法，解決了現有空間航天器位姿估計方法的網絡模型可解釋性較差、泛化能力不佳，或者難以保證精度的技術問題。本發明將空間航天器的位姿估計任務分解為空間航天器三維視圖重建和關鍵點回歸，可解釋性強，泛化能力穩定；通過關鍵點回歸初始模型預測關鍵點二維坐標，然后依次計算空間航天器的預測位姿及損失函數，將損失函數關于模型參數的梯度作為約束條件，參與關鍵點回歸初始模型的反向傳播，使空間航天器的位姿求解過程參與模型參數的更新，可增加訓練得到的關鍵點回歸模型的整體契合度，避免位姿估計陷入局部最優，提高了空間航天器位姿估計的精度。

本發明授權一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法在權利要求書中公布了：1.一種基于深度學習的高精度空間航天器位姿估計方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、選取空間航天器數據集，并對其進行預處理，得到初始數據集，所述空間航天器數據集由帶有位姿標簽的空間航天器圖像組成；然后利用位姿標簽，根據初始數據集進行空間航天器的多視圖三維重建，得到空間航天器三維視圖；步驟2、選取空間航天器上的關鍵點，然后在每張空間航天器圖像中標注關鍵點的真實二維坐標，并將其與位姿標簽共同作為訓練標簽，得到帶有訓練標簽的訓練數據集；步驟3、基于高分辨率網絡建立關鍵點回歸初始模型，并初始化模型參數，然后將訓練數據集輸入關鍵點回歸初始模型；所述基于高分辨率網絡建立關鍵點回歸初始模型的具體方法為：將高分辨率網絡每個Stage結構中特征提取模塊的Basicblock單元替換為基于SE注意力機制的ShuffleNet-v2-Block單元，將高分辨率網絡每個Stage結構中特征融合模塊的卷積單元替換為空洞卷積單元，然后在高分辨率網絡每個Stage結構的特征提取模塊和特征融合模塊之間增加scSE模塊；所述基于SE注意力機制的ShuffleNet-v2-Block單元包括相互并列的同等映射通道和深度卷積通道，所述深度卷積通道包括依次連接的第一SE模塊、3×3深度卷積模塊和第二SE模塊；步驟4、關鍵點回歸初始模型對訓練數據集中的一張空間航天器圖像進行處理，輸出該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標；步驟5、根據該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標和空間航天器三維視圖，利用PnP求解器求解該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿；步驟6、根據該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標、該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿和訓練標簽，計算損失函數，若損失函數收斂，則得到關鍵點回歸模型，執行步驟8；否則，執行步驟7；步驟7、基于隱函數定理，根據該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿和損失函數，計算損失函數關于模型參數的梯度，然后利用梯度下降法更新模型參數，返回步驟4，處理訓練數據集中下一張空間航天器圖像；具體為：步驟7.1、定義PnP求解器的目標函數；步驟7.2、將PnP求解器的目標函數對該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿求一階導數，得到平穩約束；步驟7.3、根據平穩約束構建PnP求解器的約束函數；步驟7.4、利用隱函數定理，根據PnP求解器的約束函數，得到該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿關于該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標的雅可比矩陣；步驟7.5、根據損失函數，通過以下公式，計算損失函數關于該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿的梯度和損失函數關于該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標的梯度；步驟7.6、根據損失函數關于該空間航天器圖像中空間航天器的預測位姿的梯度和損失函數關于該空間航天器圖像中關鍵點的預測二維坐標的梯度，計算損失函數關于模型參數的梯度；步驟7.7、根據損失函數關于模型參數的梯度，利用梯度下降法更新模型參數，然后返回步驟4，處理訓練數據集中下一張空間航天器圖像；步驟8、對目標空間航天器進行多視圖三維重建，得到目標空間航天器三維視圖；然后獲取目標空間航天器圖像，并將其輸入關鍵點回歸模型中，得到目標空間航天器關鍵點的預測二維坐標；步驟9、根據目標空間航天器關鍵點的預測二維坐標和目標空間航天器三維視圖，利用PnP求解器求解目標空間航天器的預測位姿，完成目標空間航天器的位姿估計。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人中國科學院西安光學精密機械研究所，其通訊地址為：710119 陜西省西安市高新區新型工業園信息大道17號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。