一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法
【專利摘要】本發明公開了一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法，針對聚焦觀測模式下恒星像點無明顯彌散星斑，亞像素恒星定位精度不高的問題，將恒星運動規律與數字圖像處理技術相結合，首先利用高斯濾波法對恒星觀測圖像進行預處理，去除圖像中的高頻噪聲；并由圖像中的亮度分布規律計算自適應閾值，用以提取觀測圖像中恒星像點區域；在此基礎上通過恒星能量積分法、能量曲線擬合法、恒星軌跡估計法等數字圖像處理技術來實現高精度的恒星像點坐標提取。本發明對恒星像點能量的變化趨勢進行統計分析，能根據恒星的運動規律最大限度地估計恒星像點運動軌跡，在聚焦模式下保證高精度的恒星質心提取能力。
【專利說明】
-種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法
技術領域
[0001] 本發明屬于圖像處理技術領域，尤其設及一種在聚焦觀測模式下基于序列圖像的 恒星像點位置提取方法。
【背景技術】
[0002] 恒星像點位置提取精度直接決定了星敏感器姿態測量精度的極限，因此高精度恒 星質屯、定位技術在星敏感器技術發展歷程中占據了重要位置。隨著平面陣列探測器的發 展，網格圖像定位技術已成為恒星位置探測與跟蹤的基本技術，而亞像元內插定位是最普 遍的恒星質屯、定位方法，通過將恒星像點圖像在探測器上進行彌散，使得像點擴散到探測 器上的多個像元，利用不同像元的灰度分布，對星像進行內插細分，可使恒星質屯、定位精度 突破平面陣列探測器像元的尺度。因而目前為提高星敏感器的測量精度，常采用內插細分 算法使得星點的質屯、定位精度達到亞像元或更高。
[0003] 然而內插細分法要求恒星像點必須彌散在探測器的多個像元上才能保證恒星質 屯、定位的精度，在聚焦觀測模式下恒星像點通常在探測器上彌散度較小，主要能量往往集 中在平面陣列探測器上的一個像元內，運將嚴重影響內插細分法的定位精度，若再考慮到 光電采樣噪聲的作用，極可能導致內插細分法失效；同時內插細分算法主要針對單帖觀測 圖像中的恒星像點進行定位，而在序列觀測模式下，并沒有充分利用相鄰帖間的恒星運動 信息。

【發明內容】

[0004] (1)發明目的:有鑒于此，本發明期望提供一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置 提取方法，至少能解決現有聚焦觀測導致恒星質屯、提取精度下降等技術問題。
[0005] (2)技術方案:本發明提供了一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法，應 用于地球同步軌道拍攝的恒星觀測圖像，所述方法包括：
[0006] 步驟一:通過對所述恒星觀測圖像的去噪處理得到去噪圖像；
[0007] 步驟二:通過對所述去噪圖像的星點檢測得到恒星像點的所在區域；
[000引步驟根據所述恒星像點的所在區域分別按照觀測時間對所述去噪圖像行、列 進行能量積分得到恒星像點能量積分曲線；
[0009] 步驟四：通過所述恒星像點能量積分曲線得到曲線峰值點；
[0010] 步驟五:根據所述曲線峰值點得到恒星像點運動軌跡；
[0011] 步驟六:根據所述恒星像點運動軌跡得到恒星像點位置。
[0012] 其中，步驟一中所述的"通過對所述恒星觀測圖像的去噪處理得到去噪圖像"包 括：
[0013] 構造具有低通濾波效果的高斯平滑濾波器；
[0014] 利用構造好的高斯平滑模板對所述恒星觀測圖像進行高斯濾波，得到平滑后的去 噪圖像；
[001引步驟二中所述的"通過對所述去噪圖像的星點檢測得到恒星像點的所在區躁'包 括：
[0016] 統計所述去噪圖像中的亮度分布；
[0017] 從所述去噪圖像的亮度分布中計算整幅圖像的亮度均值和標準差；
[0018] 通過所述去噪圖像對應的亮度均值和標準差計算所述去噪圖像的自適應闊值；
[0019] 將所述自適應闊值作為分割依據對所述去噪圖像進行分割，保留亮度值高于所述 闊值的區域。
[0020] 步驟S中所述的"根據所述恒星像點的所在區域分別按照觀測時間對所述恒星觀 巧陋像行、列進行能量積分得到恒星像點能量積分曲線'包括：
[0021] 按照觀測時間依次對所述恒星像點的所在區域中的所述恒星觀測圖像各行能量 積分得到行方向能量積分曲線；
[0022] 按照觀測時間依次對所述恒星像點的所在區域中的所述恒星觀測圖像各列能量 積分得到列方向能量積分曲線。
[0023] 步驟四中所述的"通過所述恒星像點能量積分曲線得到曲線峰值點"包括：
[0024] 對各行、列所述恒星像點能量積分曲線進行非線性最小二乘擬合得到星點區域中 各行、列積分曲線的參數方程表示；
[0025] 通過所述各行、列積分曲線的參數方程得到各行、列曲線峰值點。
[0026] 步驟五中所述的"根據所述曲線峰值點得到恒星像點運動軌跡"包括：
[0027] 根據各行、列所述曲線峰值點得到恒星經過各行、列中屯、位置的時刻；
[0028] 將恒星經過各行、列中屯、位置的坐標與對應時刻進行組合，分別構造關于恒星觀 測時刻的行、列位置樣本點集；
[0029] 通過對恒星觀測時刻的行、列位置樣本點集進行線性最小二乘擬合得到恒星像點 運動軌跡。
[0030] 步驟六中所述的"根據所述恒星像點運動軌跡得到恒星像點位置"的計算過程包 括：
[0031]
[0032] 其中，x(t)、y(t)分別表示恒星像點在像面列、行方向上的坐標;tx、ty表示恒星觀 巧耐刻;XO、y〇分別表示恒星在tx與ty時刻對應的像面列、行坐標;Vx、Vy為恒星像點在像面 列、行方向上的運動速度。
[0033] 通過W上步驟，本發明實現了一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法。
[0034] (3)優點:本發明所提供的恒星像點位置提取方法，對序列觀測圖像中恒星像點能 量變化趨勢進行統計，能根據能量變化曲線分析恒星運動軌跡;利用最小二乘法對恒星運 動軌跡進行擬合，本發明所得到的恒星質屯、坐標相對于傳統聚焦觀測模式下的恒星質屯、提 取結果，具有更高的質屯、提取精度。本發明所提出的方法適用于位于地球同步軌道上連續 拍攝的恒星觀測圖像。
【附圖說明】
[0035] 圖I為本發明實施例提供的序列聚焦觀測模式下的恒星像點位置提取方法的流程 圖；
[0036] 圖2為本發明實施例中能量積分過程的原理示意圖；
[0037] 圖3為模擬地球同步軌道聚焦拍攝的恒星觀測圖像。
[0038] 為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的尺寸、結構和器件， 但運僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定尺寸、結構、器件和環境中，根據具體 需要，本領域的普通技術人員可W將運些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或 者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。
【具體實施方式】
[0039] 在W下的描述中，將描述本發明的多個不同的方面，然而，對于本領域內的普通技 術人員而言，可W僅僅利用本發明的一些或者全部結構或者流程來實施本發明。為了解釋 的明確性而言，闡述了特定的數目、配置和順序，但是很明顯，在沒有運些特定細節的情況 下也可W實施本發明。在其他情況下，為了不混淆本發明，對于一些眾所周知的特征將不再 進行詳細闡述。
[0040] 實施例1
[0041] 為了解決聚焦觀測模式下恒星像點定位精度低等技術問題，本發明實施例提供了 一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法，應用于地球同步軌道拍攝的恒星觀測圖 像，如圖1所示，所述方法包括W下步驟：
[0042] 步驟SlOl:通過對所述恒星觀測圖像的去噪處理得到去噪圖像；
[0043] 本實施例所述的恒星觀測圖像是指通過星敏感器采集的恒星圖像，該圖像也稱星 圖。星圖中空間背景噪聲、電子成像噪聲對圖像的干擾嚴重，同時在聚焦觀測模式下會使得 星點在CCD成像陣列上沒有明顯的彌散星斑，為后續高精度的恒星像點位置提取工作帶來 了極大的困難。
[0044] 本實施例中利用矩陣形式表示恒星觀測圖像，矩陣中每個元素的數值代表圖像中 對應像素位置的亮度值，即灰度值;然后通過構造具有低通濾波效果的高斯平滑濾波器，對 所述圖像矩陣進行高斯濾波，得到平滑后的去噪圖像。
[0045] 步驟S102:通過對所述去噪圖像的星點檢測得到恒星像點的所在區域；
[0046] 在給定的去噪圖像上統計圖像灰度值的頻率分布，并基于灰度分布計算整幅圖像 灰度的平均值W及標準差，進而根據每幅觀測圖像的灰度分布特性自適應性地計算當前帖 圖像的分割闊值;再利用自適應闊值作為分割依據對去噪圖像進行分割，保留亮度值高于 所述闊值的區域作為恒星區域。
[0047] 步驟S103:根據所述恒星像點的所在區域分別按照觀測時間對所述去噪圖像行、 列進行能量積分得到恒星像點能量積分曲線，如圖2所示；
[0048] 通常觀測圖像的像面尺寸較大，若針對整幅恒星觀測圖像進行能量積分不僅會降 低恒星質屯、提取算法的處理速度，而且還可能會受到系統條帶噪聲的干擾影響恒星質屯、提 取的精度；因此，根據星點檢測得到的恒星像點區域，按照觀測時間在去噪圖像上僅針對像 點區域的圖像灰度進行行、列積分，得到星點區域中各行、列關于不同觀測時刻星點能量的 積分曲線。
[0049] 步驟S104:通過所述恒星像點能量積分曲線得到曲線峰值點；
[0050] 由于直接對行、列積分得到的恒星像點能量積分曲線易受到成像噪聲的影響，曲 線起伏波動變化較大，難W從中準確地估計出積分曲線的峰值點；因此需要對能量積分曲 線進行非線性最小二乘擬合，通過優化擬合后的最小誤差來獲取曲線的數學表達式，進而 定位曲線峰值點。
[0051] 步驟S105:根據所述曲線峰值點得到恒星像點運動軌跡；
[0052] 通過各行、列積分曲線的峰值點可確定跨過對應行、列中屯、位置的精確時刻，由此 構造出各行、列中屯、位置關于觀測時刻的點集坐標;通過分別對行、列位置關于觀測時刻的 運動軌跡進行擬合，即可獲取星像在CCD成像陣列上的軌跡方程。
[0053] 步驟S106:根據所述恒星像點運動軌跡得到恒星像點位置。
[0054] 通過給定觀測時刻，根據得到的星像軌跡方程計算恒星像點位置，由此可獲得最 終序列聚焦觀測模式下的恒星像點坐標。
[0055] 本實施例方法結合序列圖像中恒星運動信息，能根據恒星像點跨過各像元時，像 元上能量的變化趨勢，估計恒星運動軌跡，提升恒星像點位置提取的精度，消除了聚焦觀測 模式下精度不高等問題。
[0化6] 具體的，步驟SlOl包括：
[0057]步驟SlOll:構造低通高斯平滑濾波器；
[005引給定二維高斯函數的標準差，構造模板尺寸為3X3的高斯平滑濾波器，模板中屯、 位置坐標為(0,0)，依此類推，將模板中各位置坐標代入二維高斯函數中計算相應元素的權 值：
[0化9]
[0060] 其中，Wi, j表示高斯模板中由i，j指定元素的高斯權值，O表示高斯函數的標準差。 i J表示圖像矩陣中元素相對圖像中屯、位置的行、列索引。
[0061] 待計算完整個高斯模板權值后，再對整個高斯模板進行歸一化處理：
[0062]
[0063] 其中，Wi,J表示原權值為Wi,北勺元素經歸一化處理后得到的新高斯模板權值。
[0064] 步驟S1012:利用構造的低通高斯濾波器對所述圖像矩陣進行高斯濾波，得到去噪 后的圖像。
[0065] 對原始恒星觀測圖像進行高斯濾波的過程為：
[0066]
[0067] 其中，IQ J)與I'Q J)分別表示濾波前后的圖像矩陣中第i行第j列的元素，W表 示高斯濾波器;*表示卷積運算。k、1為整數。
[0068] 步驟S102中對所述去噪圖像的星點檢測過程為：
[0069] 步驟S1021:在給定的去噪圖像上統計圖像各個灰度值出現的頻率，得到恒星觀測 圖像的灰度分布；
[0070] 步驟S1022:基于灰度分布計算整幅圖像灰度的平均值W及標準差：
[0071]
[0072]
[0073] 其中，I表示圖像灰度均值，Istd表示圖像灰度標準差，KiJ)表示圖像矩陣中第i 行第j列矩陣元素的數值;m與n分別代表圖像矩陣的行、列數。
[0074] 步驟S1023:根據圖像灰度均值和標準差計算恒星觀測圖像自適應闊值：
[0075]
[0076] 其中T表示自適應闊值，a代表了預設闊值幅度調整參數，在本實施例中a取值為3， 由此通過高斯分布30準則來對檢測的虛警率進行控制。
[0077] 步驟S1024:利用自適應闊值作為分割依據對去噪圖像進行分割，保留亮度值高于 所述闊值的區域作為恒星區域：
[007引
[0079] 其中，r(i，j)與B(i，j)分別表示分割前、后的去噪圖像中第i行第j列的元素，T為 自適應闊值。
[0080] 所述步驟S103具體包括：
[0081 ]步驟S1031:按照觀測時刻針對恒星區域內圖像各行像素灰度進行積分，統計各行 像素灰度積分隨時刻變化的曲線：
[0082]
[0083] 其中，Srow、Scol分別代表恒星軌跡劃過圖像行、列的集合；t表示觀測時刻，Ptime是 由所有觀測時刻組成的集合;Ki, j，t)表示t時刻觀測圖像第i行第j列的像素灰度值;Kt; i)表示對第i行進行能量積分得到的隨觀測時刻變化的積分曲線。
[0084] 步驟S1032:按照觀測時刻針對恒星區域內圖像各列像素灰度進行積分，統計各列 像素灰度積分隨時刻變化的曲線：
[0085]
[0086] 其中，i、j分別表示圖像中行、列索引，5,?、5。。1分別代表恒星軌跡劃過圖像行、列 的集合;t表示觀測時刻，Ptime是由所有觀測時刻組成的集合；I (t ; j )表示對第j列進行能量 積分得到的隨觀測時刻變化的積分曲線。
[0087] 所述步驟S104具體包括：
[0088] 步驟S1041:利用非線性最小二乘法對能量積分曲線進行擬合，通過最小化誤差函
數t 巧只分曲線方程：
[00.
[0090]
[0091] 其中，0表示待估計的曲線方程參數，0表示估計后的曲線方程參數，具體包含、0， n，e代表積分曲線峰值點的位置，即出現能量峰值的時刻;A代表峰值;n代表能量積分的擴 散度;Kt)表示t時刻積分曲線對應的能量積分值，具體計算過程中Kt)可替換為或 Kt; j)表示第i行或第j列的能量積分曲線。
[0092] 步驟S1042:根據擬合后的能量積分曲線獲取對應行、列的曲線峰值點位置。
[0093] 所述步驟S105具體包括：
[0094] 步驟S1051:利用各行、列積分曲線的峰值點位置確定恒星像點跨過對應行、列中 屯、時的精確時刻，由此構造出恒星像點運動區域內各行、列中屯、位置與觀測時刻的坐標點 集《1、驚'：
[0095]
[0096]
[0097] 其中，01表示根據第1行能量積分曲線擬合得到的峰值點位置;|3^表示根據第^'列能 量積分曲線擬合得到的峰值點位置。
[009引步驟S1052:由獲取到的行、列位置關于觀測時刻的坐標點集巧^、錢來分別對恒 星運動軌跡進行擬合，獲取星像在CCD成像陣列上的運動軌跡方程：
[0099]
[0100]
[0101] 其中，0X與0y分別是待擬合的恒星列、行位置關于時刻的軌跡方程參數，0x、0y分別 是擬合后的恒星列、行位置關于時刻的軌跡方程參數;x(t;0x)表示恒星列方向軌跡方程，y (t;0y)是恒星行方向軌跡方程;i(t)、j(t)是t時刻恒星像點的行、列坐標。tx、ty表示恒星觀 巧耐刻;xo、yo分別表示恒星在tx與ty時刻對應的像面列、行坐標;Vx、Vy為恒星像點在像面 列、行方向上的運動速度。
[0102] 本實施例方法將恒星像點的運動規律W能量積分變化趨勢的方式表現出來，并同 時避免直接在星圖上計算單帖圖像中星點質屯、坐標，充分利用序列帖中豐富的恒星運動信 息來彌補星斑彌散度過小導致恒星質屯、提取精度降低的問題，由擬合后的運動軌跡方程來 計算恒星像點坐標，提升恒星像點位置提取方法的精度。
[0103] 實施例2
[0104] 本實施例根據一個實際的場景對本發明進行詳細說明。
[0105] 本實施例方法包括W下步驟：
[0106] (1)獲取恒星觀測圖像的灰度矩陣
[0107] 將通過星敏感器獲取到的高位圖像輸入到計算機中，將圖像利用灰度矩陣的形式 表不；
[010 引
[0109] 其中，Imxn為恒星觀測圖像的矩陣表示形式；Imn為圖像中第m行第n列的圖像灰度 值。
[0110] (2)對恒星觀測圖像進行去噪處理 [011U 本步驟包括：
[0112] a，構造低通高斯平滑濾波器；
[0113] b，利用高斯濾波器對圖像矩陣進行卷積運算，達到圖像去噪的效果。
[0114] (3)在去噪圖像上進行星點檢測獲取恒星像點區域
[0115] 統計去噪圖像上各個灰度值出現的頻率得到恒星觀測圖像的灰度分布，再根據灰 度分布自適應地計算圖像灰度闊值，利用灰度闊值對去噪圖像進行二值分割，所得二值圖 像像素值大于零的位置代表恒星像點區域。
[0116] (4)依次對所有觀測圖像上位于恒星區域內的行、列進行能量積分，獲取恒星像點 各行、列的能量積分曲線。
[0117] 本步驟包括：
[0118] a,讀取去噪后圖像，自恒星區域內第一列起對每一帖圖像的各列進行積分得到恒 星區域內各列的積分時間曲線;積分時間曲線的橫坐標為時刻，縱坐標為該列在相應時刻 的像素值累積積分和。
[0119] b，讀取去噪后圖像，自恒星區域內第一行起對每一帖圖像的各行進行積分得到恒 星區域內各行的積分時間曲線;積分時間曲線的橫坐標為時刻，縱坐標為該行在相應時刻 的像素值累積積分和。
[0120] (5)對恒星區域內各行、列的能量積分曲線進行擬合得到曲線峰值點位置
[0121] 利用高斯函數來近似表示星敏感器的光學點擴散函數，采用高斯曲線對積分變化 趨勢進行建模。在建模過程中，通過非線性最小二乘優化算法求解擬合曲線的模型參數，并 從模型參數中計算曲線峰值點位置。
[0122] (6)根據恒星區域內各行、列上能量積分曲線的峰值點來對恒星像點運動軌跡進 行估計
[0123] 假定恒星像點在CCD成像陣列上的運動軌跡為勻速直線運動，而(5)中星點區域內 各行、列能量積分峰值點的位置對應了不同觀測時刻恒星運動軌跡上的星像坐標。W峰值 點對應的星像坐標為樣本點，利用最小二乘法分別對星點水平、垂直位置關于觀測時刻的 直線參數方程參數進行求解，由此估計星點軌跡。
[0124] (7)通過星點軌跡計算高精度的恒星像點位置
[0125] 利用(6)中估計到的直線參數方程可計算各成像時刻恒星像點的位置坐標
[0126]
[0127] 其中，x(t)、y(t)分別表示恒星像點在像面列、行方向上的坐標。
[0128] 實驗方法:在星敏感器積分時間為1~5ms的情況下，當恒星運動劃過整個CCD像面 時，分別對觀測1、2、3、4、5、6尊星所得到的觀測圖像數據進行測試。連騎結果如下表所示。
[0129]
[0130] 通過對本實施例進行仿真實驗測試評估。聚焦觀測模式下本實施例方法提取恒星 像點位置的精度仍能保持在亞像素級，且與恒星質屯、真值坐標對比，誤差較低，表明本實施 例利用序列帖觀測圖像數據在聚焦觀測模式下具有較高的提取精度。
[0131] 本發明針對聚焦觀測模式下恒星像點無明顯彌散星斑，亞像素恒星定位精度不高 的問題，將恒星運動規律與數字圖像處理技術相結合，利用高斯濾波法對恒星觀測圖像進 行預處理，去除圖像中的高頻噪聲;并由圖像中的亮度分布規律計算自適應闊值，用W提取 觀測圖像中恒星像點區域;在此基礎上通過對恒星像點區域內的能量進行積分，分析星像 能量變化的趨勢，擬合能量變化曲線，估計恒星像點在CCD成像陣列上的運動軌跡來實現高 精度的恒星像點坐標提取。本發明針對位于地球同步軌道上聚焦拍攝的恒星觀測圖像進行 星像定位，能根據恒星的運動規律最大限度地估計恒星像點運動軌跡，并在聚焦模式下保 證高精度的恒星質屯、提取能力，模擬地球同步軌道聚焦拍攝的恒星觀測圖像如圖3所示。
[0132] 在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所掲露的設備和方法，可W通過其 它的方式實現。W上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為 一種邏輯功能劃分，實際實現時可W有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可W結合，或 可W集成到另一個系統，或一些特征可W忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部 分相互之間的禪合、或直接禪合、或通信連接可W是通過一些接口，設備或單元的間接禪合 或通信連接，可W是電性的、機械的或其它形式的。
[0133] 上述作為分離部件說明的單元可W是、或也可W不是物理上分開的，作為單元顯 示的部件可W是、或也可W不是物理單元，即可W位于一個地方，也可W分布到多個網絡單 元上;可W根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0134] 另外，在本發明各實施例中的各功能單元可W全部集成在一個處理模塊中，也可 W是各單元分別單獨作為一個單元，也可W兩個或兩個W上單元集成在一個單元中；上述 集成的單元既可W采用硬件的形式實現，也可W采用硬件加軟件功能單元的形式實現。
[0135] 本領域普通技術人員可W理解:實現上述方法實施例的全部或部分步驟可W通過 程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可W存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序 在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質包括:移動存儲設備、只讀 存儲器（Read-Only Memoir ,ROM)、隨機存取存儲器（Random Access Memory ,RAM)、磁碟或 者光盤等各種可W存儲程序代碼的介質。
[0136] W上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明掲露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應W所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種序列聚焦觀測模式下恒星像點位置提取方法，應用于地球同步軌道拍攝的恒星 觀測圖像，其特征在于，所述方法包括： 通過對所述恒星觀測圖像的去噪處理得到去噪圖像； 通過對所述去噪圖像的星點檢測得到恒星像點的所在區域； 根據所述恒星像點的所在區域分別按照觀測時間對所述去噪圖像行、列進行能量積分 得到恒星像點能量積分曲線； 通過所述恒星像點能量積分曲線得到曲線峰值點； 根據所述曲線峰值點得到恒星像點運動軌跡； 根據所述恒星像點運動軌跡得到恒星像點位置。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過對所述恒星觀測圖像的去噪處理 得到去噪圖像包括： 構造具有低通濾波效果的高斯平滑模板； 利用構造好的高斯平滑模板對所述恒星觀測圖像進行高斯濾波，得到平滑后的去噪圖 像。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述星點檢測的過程為： 統計所述去噪圖像中的亮度分布； 從所述去噪圖像的亮度分布中計算整幅圖像的亮度均值和標準差； 通過所述去噪圖像對應的亮度均值和標準差計算所述去噪圖像的自適應閾值； 將所述自適應閾值作為分割依據對所述去噪圖像進行分割，保留亮度值高于所述自適 應閾值的區域。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據恒星像點的所在區域對所述去噪 圖像行、列進行能量積分得到恒星像點能量積分曲線包括： 按照觀測時間依次對所述恒星像點的所在區域中的所述去噪圖像各行能量積分得到 行方向能量積分曲線； 按照觀測時間依次對所述恒星像點的所在區域中的所述去噪圖像各列能量積分得到 列方向能量積分曲線。5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過所述恒星像點能量積分曲線得到 曲線峰值點包括： 對各行、列所述恒星像點能量積分曲線進行非線性最小二乘擬合得到星點區域中各 行、列積分曲線的參數方程表示； 通過所述各行、列積分曲線的參數方程得到各行、列曲線峰值點。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述曲線峰值點得到恒星像點運動軌跡 的計算過程包括： 根據各行、列所述曲線峰值點得到恒星經過各行、列中心位置的時刻； 將恒星經過各行、列中心位置的坐標與對應時刻進行組合，分別構造關于恒星觀測時 刻的行、列位置樣本點集； 通過對恒星觀測時刻的行、列位置樣本點集進行線性最小二乘擬合得到恒星像點運動 軌跡。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述恒星像點運動 軌跡得到恒星像點位置的計算過程為：其中，X (t)、y (t)分別表示恒星像點在像面列、行方向上的坐標;tx、ty表示恒星觀測時 亥iJ;XQ、y()分別表示恒星在tx與ty時刻對應的像面列、行坐標;Vx、 Vy為恒星像點在像面列、行 方向上的運動速度。
【文檔編號】G06T7/00GK106023148SQ201610298889
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】張浩鵬, 姜志國, 蔡博文, 謝鳳英, 趙丹培, 史振威, 尹繼豪, 羅曉燕
【申請人】北京航空航天大學