一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法技术

本发明专利技术公开了一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法，本发明专利技术逐一为当前像素的背景估值，辅以阈值偏移量作为像素有效性判断，若像素为目标像素，则打包目标特征量信息；若像素为背景像素，则注入FIFO储存器，实时更新背景估值，利用实时更新的背景估值对逐个输入的像素点进行辨识判断，直至图像中所有像素点辨识判断结束。本发明专利技术采用FPGA并行处理图像采集和像素辨识判断，最终输出打包的目标段特征量信息。本发明专利技术具备实时处理的性能，可将一帧窗口图像的采集和处理时间控制在帧周期的10％以内，可将图像有效信息大幅压缩至50％左右，节省了大量的存储空间，且具备兼顾弱目标提取和一定的抗杂散光的能力。

A hardware image processing method of star sensor forward filtering

【技术实现步骤摘要】
一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法
本专利技术涉及航空航天领域，具体涉及一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法。
技术介绍
作为卫星上测量精度最高的姿态敏感器，星敏感器起着卫星“眼睛”一般的作用。随着星敏感器日益系统化、功能日渐复杂化，星敏感器内部运算规模越来越庞大。图像处理，就是星敏感器整个处理流程中运算量最大的环节之一。因此，压缩星敏感器图像处理时间，提高图像处理的实时性，成为了提升星敏感器整体性能的一种基础设施建设。星图处理具有数据量大、有效数据稀疏、原始数据更新速度快、处理过程机械性等特点。因而，不宜大面积存储原始数据，进行事后处理。针对星图数据的这些特征，存在两条解决路径：一、存储以星点为中心的小窗口图像，仅获取感兴趣区域，减少数据量，以空间换时间，进行二次处理，常见的有窗口内均值图像处理方法；二、利用在线的实时处理方法，从稀疏的原始数据中提取特征量，仅保存少量的有效信息。第一条路径具有逻辑简单、易于实现的特点，但需事后处理，时间较长，限制了星敏感器实时性的提升。第二条路径则可以最大限度压缩图像处理时间，使星敏感器能够拥有更好的实时性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：/nS1：启动探测器采集星图中以星点为中心的窗口图像；/nS2：前向滤波器对当前输入像素的前向有限个背景像素进行滤波处理，计算当前背景估值；/nS3：将当前背景估值，加上阈值偏移量T

【技术特征摘要】
1.一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：
S1：启动探测器采集星图中以星点为中心的窗口图像；
S2：前向滤波器对当前输入像素的前向有限个背景像素进行滤波处理，计算当前背景估值；
S3：将当前背景估值，加上阈值偏移量T0，构成当前分割阈值，对当前输入的像素点进行辨识判断：
若当前输入像素值高于分割阈值时，判断当前像素为目标像素，则打包压缩目标像素的星点特征量信息；即在判断得到目标像素后，暂停背景估值的更新；
若当前输入像素值小于等于分割阈值时，判断当前像素为背景像素，按照FIFO原则注入FIFO储存器，实时更新背景估值；
S4：循环重复步骤S2与S3，逐点逐行遍历窗口图像的所有像素，直至窗口图像的所有像素辨识判断结束；
S5：目标像素的星点特征量信息经过聚类，求得星点质心坐标；
其中，采用FPGA将S1步骤、S2步骤和S3步骤并行处理。


2.如权利要求1所述的星敏感器前向滤波硬件图像处理方法，其特征在于，该方法一边输入像素点至滤波器进行背景估值，一边对像素点进行辨识判断。...

【专利技术属性】
技术研发人员：余路伟，毛晓楠，朱虹，宋卿争，安双新，吴永康，吕进剑，曹卫卫，武斌，翟正一，赵旸，韩圣升，
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