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基于FPGA的星点提取及星图识别算法研究的任务书
一、课题背景及意义
星点提取和星图识别是在遥感图像处理、机器视觉、自动导航等领域广泛应用的技术。星点提取是指从图像中提取出星星的位置信息，主要应用于跟踪和观测目标、星座对准等方面。而星图识别是指将星星的位置信息与已知星座库匹配，确定所处的位置及方位，可以用于导航与遥感定位等应用。
目前，由于卫星遥感数据的快速增长，星点提取与星图识别技术的需求也不断增加。而现有的算法在速度和精度上都存在一定的缺陷，且大多数算法需要复杂的运算和高性能的硬件设备，限制了其在实际应用中的应用。
基于FPGA（现场可编程门阵列）的星点提取与星图识别系统可以利用硬件并行处理的优势，有效提高算法的运算速度与精度，具有十分广阔的应用前景。因此，本次课题旨在研究基于FPGA的星点提取及星图识别算法，为相关领域的发展提供支持与促进。
二、研究内容
本次研究将设计一种基于FPGA的星点提取及星图识别系统，主要研究内容包括以下方面：
1.星点提取算法设计：分析与比较现有的星点提取算法，设计一种能够适合FPGA硬件平台的算法，提高运算效率，减少还原误差，精确定位。
2.星图识别算法设计：分析与比较现有的星图识别算法，设计一种能够适合FPGA硬件平台的算法，提高匹配速度和精度，以便更好地实现自动导航和遥感定位等任务。
3.系统硬件设计：设计基于FPGA的硬件实现方案，包括存储模块、控制模块、时序模块、数据转换模块等，优化系统的吞吐量和响应速度，满足实时和低功耗的要求。
4.系统软件设计：编写驱动程序和控制软件，实现系统的控制与管理、数据传输与处理等功能。
5.系统测试与验证：利用已有的星空图像库对系统进行测试，分析系统的调试情况、算法性能和速度等，并进行相关的验证与比较实验。
三、研究目标
1.设计一种适合FPGA硬件平台的高效星点提取算法，实现星点提取的高速和精度。
2.设计一种适合FPGA硬件平台的高效星图识别算法，实现星图匹配的高速和精度。
3.设计基于FPGA的硬件实现方案，实现系统的高速和低功耗要求。
4.实现星点提取与星图识别的复合功能，并进行测试与验证。
四、预期成果
本次研究将设计一种基于FPGA的星点提取及星图识别系统，并保证能够满足实际应用需求。具体成果包括：
1.星点提取算法：设计一种高效的星点提取算法，并编写相关的代码实现。
2.星图识别算法：设计一种高效的星图识别算法，并编写相关的代码实现。
3.硬件实现方案：设计基于FPGA的硬件实现方案，并完成相应电路设计、测试报告等。
4.软件驱动程序：编写相应的软件驱动程序，实现系统的控制和数据传输、处理等功能。
5.系统测试与验证：对系统进行全面测试和验证，并给出详尽有效的测试报告，包括各项性能指标和比较结果等。
五、进度计划
本次研究计划周期为1年，预计完成各项任务的时间点如下：
任务名称时间点
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算法设计与实现前6个月
硬件设计与实现前8个月
软件编写与测试前10个月
综合测试与优化前12个月
六、参考文献
1.何凌霄，姜嘉维，吕亚明.基于FPGA的实时星图识别[J].仪器仪表学报，2016(5):1117-1124.
2.王琳，王勇，段创颖.基于FPGA的星图识别算法与实现[J].农业装备与自动化，2017(6):87-90.
3.韩志超，杨光明.基于FPGA的目标跟踪算法设计[J].现代电子技术，2016(18):173-175.
4.张昆，陈玉坤，杨栋.基于FPGA的实时星点提取算法研究[J].浙江大学学报(工学版)，2017(1):153-160.
5.宋铭智，任注意.基于FPGA的星座标定算法研究[J].光学技术，2015(6):18-23.