The invention discloses an image processing system accessed by a small window of a star sensor and a method thereof. The CPU provides the coordinates of the small window to be collected, and the FPGA collects the gray data of the pixels in the small window according to the coordinates. The invention is assisted by the CPU to process by the FPGA. The CPU provides the row number and column number of the small window to be collected. According to the row number and column number provided by the CPU, the FPGA collects the gray data of the pixels in the corresponding small window, and then supplies the collected data to the CPU for image processing. The wave gate acquisition strategy adopted by the invention can set a smaller acquisition window on the basis of not significantly increasing the data amount; the invention can improve the weak star extraction ability and star utilization rate of the star sensor, significantly improve the measurement accuracy of the star sensor, and further enhance the anti-stray light ability of the star sensor.
【技术实现步骤摘要】
一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统及其方法
本专利技术涉及星敏感器探测领域,特别涉及一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统及其方法。
技术介绍
星敏感器是一种高精度的航天器姿态测量仪器,是卫星平台姿轨控系统的核心测量部件,其精度、抗杂散光能力等对航天器的姿态测量、控制精度和可靠性起着重要作用。星敏感器测量精度与用于姿态确定的星点数量和质量密切相关,数量指有效的定姿星数,质量指单星定位精度。定姿星数的增加有利于降低噪声等效角(NoiseEquivalentAngular,NEA),NEA反映星敏感器由一定光信号激励再生出相应姿态的能力。实际星空中暗弱星点占据大多数,增加星敏感器定姿星数需从提取弱星着手。另外,星敏感器在轨还会遇到杂光干扰、机动模糊等问题。这些问题严重时将造成星敏感器姿态数据无效,与弱星问题共同构成了星图处理的前沿难题。余路伟等在《上海航天》(2016,33<4>:26-31)上发表论文《星敏感器抗杂光背景滤波图像处理方法研究》,采用边缘估计中心点背景,并将目标点本身引入背景估计。但该方法设计复杂,不利于软件设计,且通用性较差,不同工况下,较多参数需要调整。毛晓楠等在《宇航学报》(2011,32<3>:613-619)上发表论文《基于并行运算体系结构的星敏感器图像处理算法》,采用FPGA并行提取星敏感器星点质心的一种算法,该算法以16×16像素为子区域,将探测器像面按顺序划分为若干个同等大小子区域,以每个子区域的灰度均值作为该子区域的背景值,以背景值加上固定的阈值偏移量作为阈值,提取星点质 ...
【技术保护点】
1.一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,包含:FPGA模块,其内部设置有CPU接口模块、小窗口访问控制存储器和小窗口访问数据采集模块;所述小窗口访问控制存储器分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接;CPU,其与所述CPU接口模块连接,将小窗口访问控制数据写入至所述小窗口访问控制存储器;外部SRAM,其分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接;所述小窗口访问数据采集模块根据小窗口访问控制存储器的数据,采集相应的小窗口图像数据,并按顺序写入至所述外部SRAM中;所述CPU以导航星坐标为中心,从所述外部SRAM中采集的小窗口访问数据中提取窗口,并通过所述CPU接口模块读取至所述CPU内并进行处理。
【技术特征摘要】
1.一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,包含:FPGA模块,其内部设置有CPU接口模块、小窗口访问控制存储器和小窗口访问数据采集模块;所述小窗口访问控制存储器分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接;CPU,其与所述CPU接口模块连接,将小窗口访问控制数据写入至所述小窗口访问控制存储器;外部SRAM,其分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接;所述小窗口访问数据采集模块根据小窗口访问控制存储器的数据,采集相应的小窗口图像数据,并按顺序写入至所述外部SRAM中;所述CPU以导航星坐标为中心,从所述外部SRAM中采集的小窗口访问数据中提取窗口,并通过所述CPU接口模块读取至所述CPU内并进行处理。2.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,所述星敏感器的探测器面阵按照8×8像素大小划分为若干小窗口。3.如权利要求2所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,所述星敏感器的探测器面阵为1024×1024像素,所述探测器面阵被划分为16384个小窗口。4.如权利要求2或3所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,每幅星图最多处理存储32个星点。5.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,所述小窗口访问控制存储器为所述FPGA模块内的块RAM。6.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统,其特征在于,所述CPU以导航星的坐标为中心,从采集的4个小窗口的数据中再提取9×9大小的窗...
【专利技术属性】
技术研发人员:周琦,闫晓军,朱忠佳,余路伟,武斌,王萍,
申请(专利权)人:上海航天控制技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。