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《一種星圖識別的星體圖像高精度內(nèi)插算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2005年5月北京航空航天大學學報May2005第31卷第5期JournaIofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVoI.31No.5一種星圖識別的星體圖像高精度內(nèi)插算法王廣君房建成（北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院，北京100083）摘要：介紹了一種從星敏感器成像中高精度提取恒星位置和星等的方法.這種方法把星光成像看成是高斯點擴散函數(shù)模型，利用線性內(nèi)插和最小二乘法方法，擬合得到高斯曲面參數(shù).從高斯曲面模型中得到亞像素級的恒星位置和恒星星等.理論研究表明，曲面擬合法提取的星體位置精度高于傳統(tǒng)的質(zhì)心法.由于直接進行高斯曲面擬合計算非
2、常復(fù)雜，為了簡化計算，利用了星體成像點附近!，"方向的非線性插值方法，分別得到不同的曲面系數(shù).仿真結(jié)果顯示，在信噪比小于0.05時，定位精度小于1/20像素，星等誤差小于5%.關(guān)鍵詞：星等；最小二乘法；星敏感器；星圖識別；插值中圖分類號：V448.22文獻標識碼：A文章編號：1001-596（52005）05-0566-04HighprecisioninterpolationalgorithmforstarpatternWangGuangjunFangJiancheng（SchooIofInstrumentScienceandOpto-eIectronicsEngineering，Beiji
3、ngUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China）Abstract：Toextractthestarpositionandstarmagnitude，anewaIgorithmwasdeveIoped.TheaIgorithmre-gardsthestarimagingpatternasGausspointspreadfunctionmodeI.ThecoefficientofGausscurvedfacefunctionwasgettedusingthecombinationofIinearityinterpoIati
4、onmethodandIeastsguaresmethod.FromtheGausscurvedfacefunction，thesub-pixeIpositionofstaranditsstarmagnitudewereobtained.TheoreticaIresearchindicatesthattheextractedprecisionusingGausscurvedmethodishigherthanusingtraditionaIcentroidmethod.ThecaIcuIationofthedirectGausscurvedinterpoIationisverycompIex
5、，forreducingcaIcuIation，the!，"directionnonIinearin-terpoIationmethodwasusedinimagingpointadjacent，andthedifferentcoefficientsofGausscurvedwasgettedin-dividuaIIy.ThesimuIativecaIcuIationresuItsshowthattheIocatingprecisionIessthan1/20pixeIanderrorofstarmagnitudeIessthan5%whenthesignaI-to-noiseratiois
6、0.05.Keywords：starmagnitude；Ieastsguaresmethods；starsensor；starpatternrecognition；interpoIation在基于星敏感器的航天器自主導航以及航天難.考慮到由于透鏡的散射作用，恒星在星敏感器器姿態(tài)測量與控制中，星圖識別是關(guān)鍵技術(shù)之中成像結(jié)果應(yīng)該是一個以恒星位置為中心的斑［1，2］一.星圖的高精度定位是星圖識別的關(guān)鍵技點，也就是圖像中相鄰像素中都有一定的灰度分術(shù).由于星敏感器的精度限制，從星敏感器得到的布.由于恒星是一種點光源，一般情況下斑點的亮圖像中，很難得到高精度的恒星位置.設(shè)星敏感器度都是用點擴散函數(shù)表示，
7、分布近似可以看作是視場角為10X10，星敏感器的分辨率為1024X一個高斯曲面，并且灰度值隨著離中心位置的距1024，則星敏感器的角分辨率近似為36*，即提取離增加而很快的降低.從圖像灰度分布中得到亞的恒星位置誤差最大值為36*.顯然，這么大誤差像素級的星體位置的方法通常有質(zhì)心法、帶閾值給星圖的可靠識別和航天器的精確定位帶來困的質(zhì)心法、平方加權(quán)質(zhì)心法和高斯曲面擬合法收稿日期：2003-12-15基金項目：國家
