一种定位星图中星点位置的方法技术

一种定位星图中星点位置的方法，涉及计算机图像处理技术领域，解决现有星图处理方法效率低，导致星敏感器的输出频率低等问题，本方法利用探测器自带的直方图模式功能，首先采集一幅星图，得到一行含有各列直方图均值的数据并对其进行检索，获得峰值数据对应的列。再将探测器配置成正常输出模式，再采集一幅星图，将各行数据进行累加和处理，得到一列含有各行数据累加和的数据并对其进行检索，获得峰值数据对应的行。最后根据所有列和行数据，将其作为星点坐标中心点，依次在所存储的星图中进行检索星点像素，获得该星点质心等相关信息。本方法不用对整幅星图进行检索，极大地提高了星点检索效率，缩短了星点提取的时间。缩短了星点提取的时间。缩短了星点提取的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种定位星图中星点位置的方法


[0001]本专利技术涉及计算机图像处理
，具体涉及一种定位星图中星点位置的方法。

技术介绍

[0002]星敏感器的星点提取是星图识别的前提条件，提取想点的快速性对星敏感器其的姿态更新率有着重要的影响。传统方法对星点提取是通过存储的星图，对整幅星图逐个像素进行搜索的方式进行寻找星点的。一般情况下星图的分辨率都比较高，搜索整幅星图并定位星点位置需要花费几百毫秒甚至秒级的时间。这样会降低星敏感器的姿态输出频率。星敏感器拍摄的星图中，星点大小一般在5
×
5个像素左右，最大星点在12
×
12个像素左右，这与探测器的总像素(如1024
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1024)而言还是比较小的，一般一张星图中星点个数在几颗到二十几颗不等，星图中除星点之外是比较均匀的高斯白噪声，星点在整幅星图中相对而言是比较稀疏的。
[0003]基于此，本专利技术利用探测器硬件具备的直方图功能，以及星图读出存储的过程中的行像素累加和功能可快速定位出所拍摄星图中星点的位置。传统方式对星图中的像素进行从左至右从上至下进行逐行扫描的方式对星图进行二值化处理，然后再通过连通域法扫描一遍星图，以找出所有的星点及其位置。这样两遍扫描的方法效率较低，花费时间较长，不利于提高星敏感器的输出帧频。
[0004]本专利技术基于现有探测器的特点，利用连续两幅星图的处理，即可快速地对星点进行定位并检索出相应星点，获得星点相关信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有星图处理方法效率低，导致星敏感器的输出频率低等问题，提供一种定位星图中星点位置的方法。
[0006]一种定位星图中星点位置的方法，该方法由以下步骤实现：
[0007]步骤一、将探测器的输出模式设置为直方图模式，拍摄一幅星图，输出一行含有各列对应的直方图均值数据，检索此数据并查出各星点簇中峰值位置对应的列；
[0008]步骤二、将探测器的输出模式设置为正常模式，再拍摄一幅星图，在星图读出存储的过程中，分别将各行的像素值累加，获得一列含有各行对应像素值累加和的数据，检索此数据并查出各星点簇中峰值位置对应的行。
[0009]步骤三、根据步骤一获得的所有峰值列和步骤二获得的所有峰值行对应的坐标点，在存储的星图中所述坐标点为中心上下左右各5个像素点的范围搜索星点像素，并根据连通域法寻找星点，最后计算保存星点数据信息，所有坐标点检索完成，即实现定位星图中星点的位置。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术所述的方法不用对整幅星图进行检索，通过第一幅星图的直方图数据得到所有星点的列位置，再通过第二幅星图的输出累加和结果获得所有星
点的行位置，再针对所有列与行位置的坐标点进行小范围的星点搜索，定位出所有星点位置。此方法极大地提高了星点检索效率，缩短了星点提取的时间。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本专利技术所述的一种定位星图中星点位置的方法中1个星点簇含1个峰值数据的示意图；
[0013]图2为本专利技术所述的一种定位星图中星点位置的方法中1个星点簇含2个峰值数据的示意图。
具体实施方式
[0014]具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，一种定位星图中星点位置的方法，该方法首先利用探测器直方图功能配置，拍摄一幅星图，输出一行含有各列对应的直方图均值数据，检索此数据并查出各星点簇中峰值位置对应的列。
[0015]再将探测器设置为正常模式，拍摄一幅星图，在星图读出存储的过程中，分别将各行的像素值累加，得出一列含有各行对应像素值累加和的数据，检索此数据并查出各星点簇中峰值位置对应的行。
[0016]最后根据所有峰值列和峰值行对应的坐标点，在存储的星图中以此坐标点为中心上下左右附近5个像素点搜索星点像素，并根据连通域法寻找出星点，最后计算保存星点数据信息，所有坐标点检索完成，即可快速定位出个星图中星点位置。
[0017]具体实施方式二、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的一种定位星图中星点位置的方法的实施例：其具体过程为：
[0018]首先，通过对探测器进行模式设置，将其设置为直方图模式输出，此时探测器(假设其像素为M行
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N列)将会输出一行仅有N列像素的有效数据，此N列中的每个像素为此列的所有M行个像素的直方图均值，由于星点像素值在星图上服从高斯扩散分布的特点，其直方图上输出的N列像素值上的星点数据也基本服从正态分布。计算出这N个数据的均值。为减小干扰，在此均值的基础上适当增加一定数值(建议1/3均值)作为阈值。以此阈值为基准来对这N个数据进行检索，可以检索出P个基本服从正态分布的星点簇，然后对P个星点簇单独进行检索，检索出每个星点簇中峰值像素的列所对应的列位置，并将此位置值记录下来。在检索过程中可能会发现一个星点簇中有多个峰值像素，则将这几个峰值像素对应的列位置全部记录下来，则所有的峰值像素对应的列有P
′
列，即为星点中心所在的列；
[0019]然后，将探测器从直方图模式设置为正常模式。在正常模式下，探测器拍摄的星图像素个数为M行
×
N列。再拍摄完一幅星图后，处理器要对此幅星图的像素从左至右从上至下的依次读出，并存储在相关存储器中。在读出像素的过程中，单独对每一行的像素值进行累加，这样在该幅图像存储完毕时，得到了一个M行的数据。此M行的数据为星图中的星点像素值投影在M行上的总值。同样通过对此M个数据进行检索，可以检索出Q个基本服从正态分
布的星点簇，然后对Q个星点簇单独进行检索，检索出每个星点簇中峰值像素的行所对应的行位置(如图1所示，1个星点簇中含1个峰值行)，并将此位置值记录下来。在检索过程中可能会发现一个星点簇中有多个峰值像素，则将这几个峰值像素对应的行位置全部记录下来(如图2所示，1个星点簇中含2个峰值行)，则所有的峰值像素对应的行有Q
′
行，即为星点中心所在的行；
[0020]最后，获得P
′
个列数据和Q
′
个行数据，以P
′
为列坐标Q
′
为行坐标可形成P
′×
Q
′
个星点中心位置坐标。然后逐个检索P
′×
Q
′
个坐标中心处是否有星点像素存在，为较少漏检概率，在该中心点位置上下左右5个像素范围进行检索。若检索到星点像素存在，则通过连通域法标记出该星点所有像素，然后计算出该星点的质心等信息。所有位置坐标位置点检索完毕后，会得到所有星点的信息，并将这些信息存储起来备用。
[0021]以上所述实施例的各技术特征可以进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位星图中星点位置的方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、将探测器的输出模式设置为直方图模式，拍摄一幅星图，输出一行含有各列对应的直方图均值数据，检索所述数据并查出各星点簇中峰值位置对应的列，获得所有峰值列；步骤二、将探测器的输出模式设置为正常模式，再拍摄一幅星图，在星图读出存储的过程中，分别将各行的像素值累加，获得一列含有各行对应像素值累加和的数据，检索所述数据并查出各星点簇中峰值位置对应的行，获得所有峰值行；步骤三、根据步骤一获得的所有峰值列和步骤二获得的所有峰值行对应的坐标点，在存储的星图中以所述坐标点为中心上下左右各5个像素点的范围搜索星点像素，并根据连通域法寻找星点，最后计算保存星点数据信息，所有坐标点检索完成，即实现定位星图中星点的位置。2.根据权利要求1所述的一种定位星图中星点位置的方法，其特征在于：步骤一中，探测器输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：章家保，张刘，范国伟，张帆，宋莹，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：