基于灰度分布直方图的星点快速提取方法技术

技术编号:36707095 阅读:30 留言:0更新日期:2023-03-01 09:30
一种基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,属于星图识别领域。本发明专利技术针对现有星敏感器复杂工况下星点提取效率低,限制动态性能提升的问题。包括:将原始星图按阵列形式分割为多个大小相等的子图;对每一个子图统计灰度均值和灰度分布直方图;并由灰度均值计算获得子图的背景阈值;计算子图的背景和前景之间的类间方差,并根据类间方差对每个子图是否包含星点进行标记;对标记为包含星点的子图进行四连通域方向搜索,提取星点像素;对每个标记为包含星点的子图,若在设定区域范围内提取的星点像素个数大于预设阈值,则由提取的星点像素确定一个星点;对每个星点根据提取的星点像素计算星点的质心。本发明专利技术用于星图的星点提取。本发明专利技术用于星图的星点提取。本发明专利技术用于星图的星点提取。

【技术实现步骤摘要】
基于灰度分布直方图的星点快速提取方法


[0001]本专利技术涉及基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,属于星图识别领域。

技术介绍

[0002]星敏感器是目前广泛应用于空间探测及天文导航中的一种高精度、高可靠性姿态敏感仪器。
[0003]星敏感器通常分为全天球模式和星跟踪模式两大工作模式,星敏感器开机或星跟踪失败后工作于全天球模式,对星图全图进行星点提取、识别并捕获姿态。由于此时没有任何先验信息,因此根据计算得到的姿态建立小波门,若能在小波门内成功提取星点,则转入星跟踪模式,进行局部星点提取和识别。星敏感器在动态环境下工作时,若全图提取质心和识别耗时较久,星点将在像面上移动较大的位置;若移动距离大于波门大小,则无法进入星跟踪模式。而长时间处于全天球模式,无法实现连续的姿态捕获,将影响星敏感器的正常工作,因此全图提取算法的耗时将制约星敏感器的动态性能。
[0004]对于复杂工况下的星点提取方法,目前学者们主要考虑在杂光、动态拖尾条件下算法的成功率和鲁棒性。一些学者就杂光干扰下的星图提取算法进行了深入的研究,通过对杂光模型建模、利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于包括,步骤一:将原始星图按阵列形式分割为多个大小相等的子图;步骤二:对每一个子图统计灰度均值和灰度分布直方图;并由灰度均值计算获得子图的背景阈值;步骤三:根据背景阈值和和灰度分布直方图计算子图的背景和前景之间的类间方差,并根据类间方差对每个子图是否包含星点进行标记;步骤四:对标记为包含星点的子图进行四连通域方向搜索,提取星点像素;对每个标记为包含星点的子图,若在设定区域范围内提取的星点像素个数大于预设阈值,则由提取的星点像素确定一个星点;步骤五:对每个星点根据提取的星点像素计算星点的质心。2.根据权利要求1所述的基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于,步骤二中子图的背景阈值的计算方法包括迭代阈值法、自适应阈值法和局部阈值法。3.根据权利要求1所述的基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于,步骤二中子图的背景阈值的计算方法为自适应阈值法:thre=E+α
·
δ,式中thre为背景阈值,E为灰度均值,α为加权系数,δ为子图灰度值标准差。4.根据权利要求3所述的基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于,加权系数α根据原始星图实际噪声取值,取值范围为3~5。5.根据权利要求4所述的基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于,灰度分布直方图为跨度0

255或跨度0

127分布的直方图。6.根据权利要求5所述的基于灰度分布直方图的星点快速提取方法,其特征在于,步骤三中,类间方差的计算方法为:式中σ2为类间方差,m
G
为子图的全局均值,m为子图背景平...

【专利技术属性】
技术研发人员:张徐玮叶志龙孙朔冬汪洪源宋雪冬武少冲高原
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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