基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112330669A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011354957.8G06T5/00(2006.01)(22)申请日2020.11.27G06N3/04(2006.01)(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人高昆曾超王更科陈小梅杨桦张雍钿陈卓一孔祥皓(74)专利代理机构北京晟睿智杰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11603代理人于淼(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/136(2017.01)G06F17/14(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法(57)摘要本发明公开了一种基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，涉及星图识别技术领域。通过星敏感器获取包括多个星点的第一星图图像，并处理后获得相应的第一频谱图像；提供切片式星芒镜并处理后获得切片式星芒镜的图像对应的第二频谱图像；对第一频谱图像和第二频谱图像进行卷积后获得第三频谱图像，并经处理后获得包括星芒的衍射图像；对衍射图像预处理及阈值分割进而生成第二星图图像，利用星点分割算法获得第二星图图像中不同星点对应的多张第三星图图像，进而利用定位算法计算各第三星图图像中星点的位置；即通过上述简洁的步骤和方法，实现了星敏感器所获得的多个星点对应的星点的具体且精确的位置。CN112330669ACN112330669A权利要求书1/2页1.一种基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，包括：通过所述星敏感器获取包括若干星点的第一星图图像；对所述第一星图图像进行傅里叶变换，获得所述第一星图图像的第一频谱图像；提供切片式星芒镜，并对所述切片式星芒镜的图像进行傅里叶变换，获得所述切片式星芒镜的图像对应的第二频谱图像；对所述第一频谱图像和所述第二频谱图像进行卷积，获得第三频谱图像；对所述第三频谱图像进行傅里叶逆变换，获得包括星芒的衍射图像；对所述衍射图像进行预处理及阈值分割，生成第二星图图像，所述第二星图图像中不同所述星点对应的所述星芒之间具有第一间隔；利用星点分割算法获得与所述星点一一对应的多张第三星图图像；利用定位算法计算各所述第三星图图像中所述星点的位置。2.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述对所述第一频谱图像和所述第二频谱图像进行卷积，对应的计算公式为：其中，F(m,n)为所述第一频谱图像，X(u-m,v-n)为所述第二频谱图像，m表示所述第一频谱图像的像素所在的横坐标，n表示所述第一频谱图像的像素所在的纵坐标，u表示所述第二频谱图像的像素所在的横坐标，v表示所述第二频谱图像的像素所在的纵坐标。3.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述预处理包括去噪、二值化。4.根据权利要求3所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述去噪包括中值减法去噪、维纳滤波或中值滤波。5.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述阈值分割，对应的计算公式为：其中，f(x,y)为所述衍射图像，T为预设阈值，g(x,y)为所述第二星图图像。6.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述利用星点分割算法获得与所述星点一一对应的多张第三星图图像，具体为：利用星点分割算法对所述第二星图图像沿所述第一间隔切割，获得与所述星点一一对应的多张所述第三星图图像。7.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述星点分割算法具体为：遍历所述第二星图图像中所有行和列，记录由零值突变为非零值、或由非零值突变为零值的行和列，对应的计算公式为：2CN112330669A权利要求书2/2页其中，Im为第三星图图像，col1和col2为所遍历的相邻的行序号，row1和row2为所遍历的相邻的列序号。8.根据权利要求1所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述利用定位算法计算任一所述第三星图图像中所述星点的位置，具体为：利用所述定位算法获取所述第三星图图像中所述星芒的交点坐标，所述交点坐标为所述星点的位置。9.根据权利要求8所述的基于点光源衍射星芒现象的星敏感器星点位置定位方法，其特征在于，所述定位算法，具体为：遍历所述第三星图图像中所有行和列，获取灰度值突变的行和列，对应的计算公式为：其中，(x,y)为所述星点的位置，col1和col2为灰度值突变的行，row1和row2为灰