空间目标天基成像自动多级曝光控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种空间目标天基成像自动多级曝光控制方法及系统，包括：根据目标星轨道、监视星轨道以及成像时刻计算在惯性坐标系下的目标星指向太阳的单位矢量目标星指向监视星的单位矢量以及垂直于目标星的被观测面且沿着太阳方向的单位矢量预估观测目标面的典型材料的反射率，并将占比面积最大材料的反射率参数作为反射率基准值ρ0；根据单位矢量单位矢量单位矢量以及目标反射率计算得到目标在相机入瞳处的辐照度；根据目标在相机入瞳处的辐照度以及设定预存的定标结果设置最优曝光时间T0；在最优曝光时间T0的基础上，根据不同表面反射率参数确定多级曝光时间，最终通过多幅不同曝光图像融合达到动态范围扩展的目的。范围扩展的目的。范围扩展的目的。

【技术实现步骤摘要】
空间目标天基成像自动多级曝光控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及太空态势感知领域，具体地，涉及一种空间目标天基成像自动多级曝光控制方法及系统。

技术介绍

[0002]曝光时间是相机成像的重要参数，曝光时间越长相机焦面获得的能量越多，反之则焦面获得的能量越少。一般来说，在光学成像过程中，目标亮度越大，为了避免相机焦面探测元过饱和，积分时间应当减小；当目标亮度较小时，则可适当增加光学相机的积分时间。
[0003]在空间目标成像天基成像过程中，目标的成像条件复杂：太阳光照的照射相位与时间相关、监视星与成像对象的相位位置也是变化的。当前空间目标天基成像主要采用的是固定曝光时间的方法，成像结果往往存在过曝光或者欠曝光的情况，成像效果不佳，而已有应用的自动曝光方法均是基于图像信息的方式，在轨应用对图像处理的要求高，不容易实现。因此，本专利技术提出了一种空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，通过在轨成像光照及位置关系，计算最优曝光时间序列，可以有效地进行空间目标天基成像系统的曝光时间控制，实现空间目标的清晰成像。方法简单有效，在轨实现复杂度低。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据目标星轨道、监视星轨道以及成像时刻计算在惯性坐标系下的目标星指向太阳的单位矢量目标星指向监视星的单位矢量以及垂直于目标星的被观测面且沿着太阳方向的单位矢量步骤S2：预估观测目标面的典型材料的反射率，并将占比面积最大材料的反射率参数作为反射率基准值ρ0；步骤S3：根据惯性坐标系下的目标星指向太阳的单位矢量目标星指向监视星的单位矢量垂直于目标星的被观测面且沿着太阳方向的单位矢量以及目标反射率计算得到目标在相机入瞳处的辐照度；步骤S4：根据目标在相机入瞳处的辐照度以及设定预存的定标结果设置最优曝光时间T0；步骤S5：在最优曝光时间T0的基础上，根据不同表面反射率参数确定多级曝光时间，最终通过多幅不同曝光图像融合达到动态范围扩展的目的。2.根据权利要求1所述的空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，其特征在于，所述步骤S3采用：其中，E
c
表示目标在相机入瞳处的辐照度；E
sun
(λ)表示光谱为λ值的太阳辐照强度；R表示目标卫星与监视卫星的距离；λ1、λ2分别表示天基成像平台的传感器的探测光谱范围的上下限；ρ(λ)为光谱为λ值的反射率。3.根据权利要求1所述的空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，其特征在于，所述设定预存的定标结果是根据卫星发射前或在轨对已知参数进行标定，得到目标亮度与最佳曝光时间的映射表。4.根据权利要求1所述的空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，其特征在于，所述步骤S5采用：根据目标表面材料的反射率估计值设置多级曝光时间；其中，ρ
i
表示预估的不同目标材料的表面反射率；ρ0表示反射率基准值；T0表示最优曝光时间。5.根据权利要求1所述的空间目标天基成像自动多级曝光控制方法，其特征在于，所述步骤S5采用：采用离散小波变换将每张图像分解为高频子图和低频子图，并将高频子图和低频子图分别进行融合。6.一种空间目...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占胜，吴泽鹏，曲耀斌，任三孩，叶小舟，游月辉，邓武东，茹海忠，杨勇，黄小虎，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：