张 刘，王亚明，张 文，王文华

（吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130021）

1 引 言

基于光学图像的粗避障作为探测器月球着陆中自主避障软着陆系统的重要环节，其避障精度影响整个着陆过程，同时，月球着陆要在极短的时间内完成，提高粗避障环节的实现速度也十分重要。不充分的光照不仅会使探测器成像灵敏度下降，还会使目标信号因辐射亮度过低而被噪声淹没［2］。因此，在保障粗避障环节实现速度的基础上，提高探测器成像的灵敏度和图像质量是弱光下高精度深空探测成像的必要前提。

像元合并可以有效提高弱光下成像灵敏度和图像信噪比，且易于硬件实现，满足星上图像实时处理的需求。文献［2］为提高探测器的成像灵敏度提出了一种适用于互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）传感器的移位数字像元合并，由仿真结果可知，该方法对椒盐噪声具有较好的“去噪”能力，但会加剧黑白边缘混叠的现象。文献［3］为提高星载差分吸收光谱仪弱光下的探测能力，提出了一种基于光电耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）传感器的 4-Binning 像元合并方法，但存在时序控制复杂和像元满阱容量限制的问题，且上述方法均未考虑图像数据量，无法提高粗避障选取安全区的处理速度。

粗避障的具体任务是在拥有较大着陆范围的光学图像中剔除陨石坑和岩石等大尺度障碍，选取安全着陆区。陨石坑和岩石在光学灰度图像中的主要特点为：岩石亮度大于背景亮度，坑位阴影暗于背景，形成明暗对比明显的类圆形。……