一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法.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CN106525027A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201610952197.8(22)申请日2016.11.02(71)申请人上海航天控制技术研究所地址200233上海市徐汇区宜山路710号(72)发明人杨宵杜伟峰史晓(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人潘朱慧(51)Int.Cl.G01C21/02(2006.01)G01C21/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法(57)摘要本发明公开了一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其包含以下步骤：S1、对星图进行均值滤波，得到滤波后星图中各像素点的灰度值，并获得滤波后的星图；S2、利用局部二值模式LBP算子计算滤波后星图中像素点的特征向量；S3、利用支持向量机SVM训练实拍星图中星点像素样本和背景像素样本；S4、匹配星点训练结果与LBP算子计算的图像像素点的特征向量，完成星点提取。其优点是：本方法充分考虑了星点的图像特征，能够在消除杂光背景像素的同时保留尽可能多的星点信息，因此解决了杂光干扰下传统星点提取算法容易提取出星图中的杂光高频噪声点和易丢失星点中灰度值较低的像素点的问题。CN106525027ACN106525027A权利要求书1/1页1.一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、对星图进行均值滤波，得到滤波后星图中各像素点的灰度值，并获得滤波后的星图；S2、利用局部二值模式LBP算子计算滤波后星图中像素点的特征向量；S3、利用支持向量机SVM训练实拍星图中星点像素样本和背景像素样本；S4、匹配星点训练结果与LBP算子计算的图像像素点的特征向量，完成星点提取。2.如权利要求1所述的基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包含：通过计算公式得到多个像素点的灰度值，式中，I(i,j)为像素点(i,j)的灰度值，m(i,j)为像素点的(i,j)的灰度均值。3.如权利要求1所述的基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其特征在于，所述的步骤S2具体包含：根据步骤S1中获得的每一像素点的灰度值，利用LBP算子计算星点像素处的特征向量，包括：式中，gc为中心像素值，gP为邻域像素值，P为邻域点个数，R为邻域点半径。4.如权利要求1所述的基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其特征在于，所述的步骤S4具体包含：S41、利用步骤S2中LBP算子得到的滤波后星图像素点的特征向量并将计算得到的特征向量作为支持向量机的输入条件；S42、支持向量机根据步骤S3中训练获得的星点样本像素的特征向量将滤波后星图中像素点分为星点像素和背景像素，从而完成星点提取。2CN106525027A说明书1/4页一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法技术领域[0001]本发明涉及星敏感器技术领域，具体涉及一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法。背景技术[0002]星敏感器是通过对恒星的观测、识别、计算得到空间飞行器的姿态信息，它是一种以恒星作为观测基准的高精度飞行器姿态测量敏感器。[0003]星敏感器首先从星图中分割星点像素，之后进行利用星点像素提取星点，再根据提取的星点进行星图识别和姿态计算。星点提取的精度很大程度地影响了星敏感器工作的性能。[0004]现有的星敏感器星点提取方法中，一种是采用全局阈值方法，然后根据全局阈值提取出星点像素，具体的，首先，在整幅图像中计算整幅图像的灰度均值，以及整幅图像的灰度标准差，以灰度均值加上三倍倍灰度标准差作为全局阈值，窗口中像素灰度值大于阈值的像素点为星点像素，反之，该像素为背景像素。还有一种是采用基于数字高通滤波方法提取星点，具体的，首先，利用高通滤波模板计算每一个像素点的阈值，然后，将该像素点阈值与像素点的灰度值比较，像素点灰度值大于阈值，则该像素点为星点像素，反之，为背景像素。[0005]然而，上述常用的两种星点提取方法都容易受不均匀光照的影响，在提取星点的同时提取出杂光背景像素。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，通过对杂光干扰下的星图进行均值滤波处理，得到星图像素点的灰度均值，进而再计算像素点的LBP算子特征向量，用样品星点完成SVM训练，最后利用SVM从星图中将星点像素与背景像素区分开，从而完成星点的提取算法，解决了杂光干扰下传统星点提取算法容易提取出星图中的杂光高频噪声点和易丢失星点中灰度值较低的像素点的问题。[0007]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：[0008]一种基于局部二值模式的星敏感器星点提取方法，其特征是，