基于DMD的高动态多星体目标的提取方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于DMD的高动态多星体目标的提取方法、装置及系统，其中，该方法通过控制DMD上的微反射镜的翻转，得到多元探测器所探测到的星光能量，并计算每个星体目标所在大窗口中各个小窗口对应的星光能量随时间变化曲线以及根据各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取星体目标。该方法将DMD的高速光调制特性和多元探测器相结合，可以近似DMD依次对各窗口单元调制过程中星体成像在DMD上的坐标不发生位移，多元探测器使得能够同时对多个星体目标进行提取，进而在高动态情况下提高多星体目标的提取精度。

【技术实现步骤摘要】
基于DMD的高动态多星体目标的提取方法、装置及系统
本专利技术涉及星体目标提取
，尤其涉及一种基于DMD的高动态多星体目标的提取方法、装置及系统。
技术介绍
星敏感器是卫星姿态控制系统所经常采用的一种姿态测量敏感器，被认为是卫星姿态测量中的最核心仪器。但由于安装星敏感器的载体旋转、移动、抖动等运动，特别是高动态载体(如敏捷卫星、弹道导弹等)，使得星体在传感器感光区移动，形成一段轨迹图像，造成星敏感器星体提取失败或星体中心提取精度降低。因此，如何更好地提取星体目标成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于DMD的高动态多星体目标的提取方法，该方法通过控制DMD上的微反射镜的翻转，得到多元探测器所探测到的星光能量，并计算每个星体目标所在大窗口中各个小窗口对应的星光能量随时间变化曲线以及根据各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取星体目标。该方法将DMD的高速光调制特性和多元探测器相结合，可以近似DMD依次对各窗口单元调制过程中星体成像在DMD上的坐标不发生位移，多元探测器使得能够同时对多个星体目标进行提取，进而在高动态情况下提高多星体目标的提取精度。为此，本专利技术的第二个目的在于提出一种基于DMD的高动态多星体目标的提取装置。为此，本专利技术的第三个目的在于提出一种基于DMD的高动态多星体目标的提取系统。为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取方法，包括：根据各个星体目标的运动轨迹，预测下一帧星图中各个星体目标成像到DMD时所对应的微镜区域；根据每个星体目标的成像对应的微镜区域，选定每个星体目标在DMD上所开的大窗口，其中，大窗口围绕所述微镜区域且所述大窗口的面积大于所述微镜区域的面积，大窗口包括N*N个微反射镜，大窗口包括(N/n)*(N/n)个小窗口，每个小窗口包括n*n个微反射镜；控制每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列翻转，其中，同一小窗口的微反射镜的翻转控制规律相同；判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量；若判断结果为是，实时获取多元探测器探测到的每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列的发射出的星光能量，并确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。如上所述的方法，所述根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标，包括：在预设时间段内，根据每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量；统计每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量，根据统计结果提取每个星体目标。如上所述的方法，所述根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标，包括：对所述各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线进行平滑滤波处理；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的经过平滑滤波处理后的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。如上所述的方法，还包括：获取包括各个星体目标的多帧历史星图；根据所述多帧历史星图确定各个星体目标的运动轨迹。如上所述的方法，在所述判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量之后，还包括：若判断结果为否，返回执行根据每个星体目标的成像对应的微镜区域，选定每个星体目标在DMD上所开的大窗口的步骤。为了实现上述目的，本专利技术第二方面实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取装置，包括：预测模块，用于根据各个星体目标的运动轨迹，预测下一帧星图中各个星体目标成像到DMD时所对应的微镜区域；选定模块，用于根据每个星体目标的成像对应的微镜区域，选定每个星体目标在DMD上所开的大窗口，其中，大窗口围绕所述微镜区域且所述大窗口的面积大于所述微镜区域的面积，大窗口包括N*N个微反射镜，大窗口包括(N/n)*(N/n)个小窗口，每个小窗口包括n*n个微反射镜；控制模块，用于控制每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列的翻转，其中，同一小窗口的微反射镜的翻转控制规律相同；判断模块，用于判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量；曲线模块，用于若判断结果为是，实时获取多元探测器探测到的每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列的发射出的星光能量，并确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线；提取模块，用于根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。如上所述的装置，所述提取模块具体用于：在预设时间段内，根据每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量；统计每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量，根据统计结果提取每个星体目标。如上所述的装置，所述提取模块具体用于：对所述各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线进行平滑滤波处理；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的经过平滑滤波处理后的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。如上所述的装置，还包括：运动轨迹模块，用于获取包括各个星体目标的多帧历史星图；根据所述多帧历史星图确定各个星体目标的运动轨迹。为了实现上述目的，本专利技术第三方面实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取系统，包括：DMD、多元探测器和如本专利技术第二方面实施例所述的基于DMD的高动态多星体目标的提取装置。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1为本专利技术一实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取方法的流程示意图；图2为本专利技术示例性的N*N的大窗口和组成大窗口的n*n小窗口的示意图；图3为本专利技术示例性的星体目标的运行轨迹；图4为本专利技术示例性的部分小窗口的星光能量随时间变化曲线的示意图；图5为对图4中的曲线进行平滑滤波处理后得到的星光能量随时间变化曲线的示意图；图6为本专利技术一实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取装置的结构示意图；图7为本专利技术一实施例的基于DMD的高动态多星体目标的提取系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的基于电力电子变压器的微电网优化配置方法及装置。在此介绍本专利技术实施例涉及到的DMD(DigitalMicromirrorDevice，数字微镜器件)和多元探侧器。具体地，DMD(DigitalMicromirrorDevice，数字微镜器件)是一种被集成在寻址集成芯片上的快速数字光开关反射阵列，由许多小型铝制反射镜面构成，其显示分辨率决定了镜片的数量，一个镜片对应一个像素。上百万的微反射镜用铰链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DMD的高动态多星体目标的提取方法，其特征在于，包括：根据各个星体目标的运动轨迹，预测下一帧星图中各个星体目标成像到DMD时所对应的微镜区域；根据每个星体目标的成像对应的微镜区域，选定每个星体目标在DMD上所开的大窗口，其中，大窗口围绕所述微镜区域且所述大窗口的面积大于所述微镜区域的面积，大窗口包括N*N个微反射镜，大窗口包括(N/n)*(N/n)个小窗口，每个小窗口包括n*n个微反射镜；控制每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列翻转，其中，同一小窗口的微反射镜的翻转控制规律相同；判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量；若判断结果为是，实时获取多元探测器探测到的每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列的发射出的星光能量，并确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。

【技术特征摘要】
1.一种基于DMD的高动态多星体目标的提取方法，其特征在于，包括：根据各个星体目标的运动轨迹，预测下一帧星图中各个星体目标成像到DMD时所对应的微镜区域；根据每个星体目标的成像对应的微镜区域，选定每个星体目标在DMD上所开的大窗口，其中，大窗口围绕所述微镜区域且所述大窗口的面积大于所述微镜区域的面积，大窗口包括N*N个微反射镜，大窗口包括(N/n)*(N/n)个小窗口，每个小窗口包括n*n个微反射镜；控制每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列翻转，其中，同一小窗口的微反射镜的翻转控制规律相同；判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量；若判断结果为是，实时获取多元探测器探测到的每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的微反射镜阵列的发射出的星光能量，并确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标，包括：在预设时间段内，根据每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线确定每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量；统计每个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量，根据统计结果提取每个星体目标。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标，包括：对所述各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的星光能量随时间变化曲线进行平滑滤波处理；根据各个星体目标对应大窗口中的各个小窗口的经过平滑滤波处理后的星光能量随时间变化曲线提取各个星体目标。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取包括各个星体目标的多帧历史星图；根据所述多帧历史星图确定各个星体目标的运动轨迹。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断多元探测器是否探测到微反射镜反射出的星光能量之后，还包括：若判断结果为否，返回执行根据每个星体目标的成像对应的微镜区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢飞，傅晟，尤政，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11