一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法制造技术

本发明专利技术涉及一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，包括以下步骤：S1、获取焦平面上的光斑图像数据；S2、设图像上的激光光斑的中心坐标为(x<subgt;0</subgt;，y<subgt;0</subgt;)，用图像平面的能量重心代替中心；S3、对步骤S2中的公式进行离散变形；S4、基于步骤S3中的质心坐标公式，对激光通信中的随机误差和系统误差进行补偿修正。本发明专利技术涉及激光通信的技术领域。本发明专利技术针对随机误差，多次采集光斑中心坐标计算平均值；针对系统误差，根据残差与中心坐标的关系，提出一种基于傅里叶级数模型的补偿方法，并采用非线性最小二乘法对误差补偿模型进行拟合，从而实现了对光斑中心定位误差的补偿，大大提高了光斑质心定位的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光通信的，尤其是涉及一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法。

技术介绍

1、随着空间科学和技术的快速发展和推进，空间激光应用逐步向高精度应用领域拓展，尤其在星间激光通信和空间引力波探测等空间应用领域，为实现激光通信或者精密干涉测量，需要间距非常遥远两颗卫星发射的激光相互捕获，建立激光链路。为了实现激光链路的建立、保持、瞄准、跟踪，光学传感器必须要能够实时、精确地确定激光光斑图像的质心位置，以准确地计算出它与标准位置的偏差，然后通过控制器来校正这个偏差，使得光束正确地指向对方。可见，光斑图像的质心位置定位的精度直接决定了激光捕获精度。

2、传统的激光光斑中心定位算法主要分为两种：一是基于灰度的定位算法，二是基于边缘的定位算法。其中基于灰度的定位算法利用目标的灰度分布信息求取光斑中心，主要包括灰度质心法和高斯拟合法。基于边缘的定位算法利用目标的边缘形状信息求取光斑中心，主要有质心法和椭圆拟合法。灰度质心法适用于光斑能量分布均匀的情况，且周围环境光对定位结果影响较大，算法不稳定；高斯拟合法定位精度高，但只对光斑能量呈均匀高斯分布的情况有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述步骤S4中系统误差的补偿方法为：

3.根据权利要求2所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述步骤S4中随机误差的补偿方法为：连续高帧采集50幅处于同一位置的光斑图像，将光斑中心坐标的平均值作为真实信号的质心位置。

4.根据权利要求3所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述质心算法用于激光通信的同轴度标校，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种激光...

【技术特征摘要】

1.一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述步骤s4中系统误差的补偿方法为：

3.根据权利要求2所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述步骤s4中随机误差的补偿方法为：连续高帧采集50幅处于同一位置的光斑图像，将光斑中心坐标的平均值作为真实信号的质心位置。

4.根据权利要求3所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述质心算法用于激光通信的同轴度标校，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种激光通信多光斑质心辨识的质心算法，其特征在于：所述步骤s21的具体方法为：将ccd相机采集到光斑图像用matlab进行处理，分别计算出光斑在不同位置处的大小和亮度，最后将各处的光斑大小和光斑亮度进行比较，从而找出光斑最小且光斑最亮的位置，作为检测设备的焦平面；

6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志欣，胡成才，
申请(专利权)人：蓝星光域常熟航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：