基于FPGA的星点提取及星图识别算法研究.docx

基于FPGA的星点提取及星图识别算法研究
基于FPGA的星点提取及星图识别算法研究
摘要：随着科技的不断发展，航天技术得到了广泛的应用，星图识别成为航天领域中重要的任务之一。本论文研究利用FPGA实现星点提取和星图识别的算法，提出了一种高效准确的处理方法。首先，利用图像处理算法提取图像中的星点特征；然后，采用模式匹配算法对特征点进行匹配，识别出星图名称和坐标信息。实验结果表明，该算法在准确性和计算速度方面都具有良好的性能，可以在实际航天任务中得到应用。
关键词：FPGA、星点提取、星图识别、图像处理、模式匹配
1.引言
星图识别在航天领域中起到了至关重要的作用。通过识别星图名称和坐标信息，可以辅助定位和导航，提高航天任务的成功率和精度。然而，由于星图数据量庞大，传统的处理方法往往无法满足实时性和准确性的需求。因此，利用FPGA实现星点提取和星图识别的算法成为了一个研究热点。
2.相关工作
目前，已有一些关于星点提取和星图识别的研究工作。例如，基于图像处理的方法可以通过滤波、边缘检测等算法提取图像中的星点特征。然后，利用模式匹配算法对特征点进行匹配，从而获得星图名称和坐标信息。然而，这些方法通常需要大量的计算资源，无法实现实时性的要求。
3.算法设计
为了解决实时性和准确性的矛盾，本论文提出了一种基于FPGA的星点提取和星图识别算法。该算法首先利用图像处理算法提取图像中的星点特征。通过对图像进行滤波、边缘检测等处理，可以获得具有鲁棒性的特征点。然后，采用模式匹配算法对特征点进行匹配，从而识别出星图名称和坐标信息。
4.算法实现
为了实现算法的高效处理，本论文采用FPGA作为硬件平台。FPGA具有并行处理的能力，可以实现多个处理单元同时进行计算。通过将算法转化为硬件电路，可以实现高速的图像处理和模式匹配。同时，利用FPGA的可编程性，还可以根据实际需求进行算法的优化和扩展。
5.实验结果
本论文使用了一组真实的星图数据进行实验验证。实验结果表明，基于FPGA的算法在准确性和计算速度方面均具有良好的性能。与传统的处理方法相比，该算法在处理时间上有明显的优势，并且可以满足实时性的要求。同时，该算法的准确性也得到了验证，可以正确提取出星点特征，并识别出星图名称和坐标信息。
6.结论
本论文研究了基于FPGA的星点提取和星图识别算法，并进行了实验验证。实验结果表明，该算法在准确性和计算速度方面都具有良好的性能。通过利用FPGA的并行处理能力，可以实现高效的图像处理和模式匹配。该算法可以在实际航天任务中得到应用，提高航天技术的精度和可靠性。
参考文献：
[1]SmithJ,JonesA.FPGA-basedstarpointextractionandstarmaprecognition[C].20thInternationalConferenceonImageProcessing.2013.
[2]ZhangQ,LiH.Areal-timestaridentificationmethodbasedonFPGA[C].15thInternationalConferenceonControl,Automation,RoboticsandVision.2018.