基于局部熵的星敏感器星图提取方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.comVo1．37NO．8第37卷第8期哈尔滨工业大学学报Aug．20052005年8月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY基于局部熵的星敏感器星图提取方法田玉龙。，王广君，房建成，田金文。(1．华中科技大学图像识别与人工智能研究所，湖北武汉430074；2．北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100083，E·mail：gjwang2002@sina．con)摘要：提出了一种新的星图图像提取方法，根据星图图像局部熵的

2、变化，得到恒星在星敏感器中成像的目标区域，然后利用求质心的方法，得到亚像素的恒星位置．给出了图像局部熵的快速计算方法．图像的局部熵具有平滑滤波作用，并且能消除背景照度不均匀产生的灰度起伏现象．仿真实验结果表明．这种方法适合于含有系统噪声和随机噪声的点目标图像提取；在最大随机噪声<5％的情况下．利用这种方法提取的质心位置的误差<1／20．关键词：星图；局部熵；天文导航；星敏感器；质心中图分类号：TP75文献标识码：A文章编号：0367—6234(2005)08—1068—03Anewmethodofsta

3、rimagehighprecisionextractionbesedonlocalentropyTIANYu．1ong，WANGGuang-jun，FANGJian．cheng，TIANJin．wen(1．InstituteforPatternRecognitionandArtificialIntelligence，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan43074，China；2．SchoolofInstrumentScienceandPhotoel

4、ectricityEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronantics，Beijing100083．China，E·mail：Sjwanga002@sina．con)Abstract：Anewmethodofstarimagehighprecisionextractionhasbeenintroduced．Thenewmethodisbasisofthevarietyoflocalentropyofthestarsensorimage，gai

5、nedtheobjectiveregionofstarimaging．andthenu—singthecentroidmethod，gettingthesubpixelpositionofnavigationstar．Thefastcalculatemethodofthelocalentropywasprovided．Thelocalentropymethodhasthefunctionoffiltertorandomnoiseandcanelinfinatethebackgroundgreywavyp

6、henomena，therefore，themehodisfitforapointobjectiveimageextract，whichin．cludestherandomandsystemnoise．Thesimulationexperimentialresultindicatesthatthestarlocatingpreci—sionlessthan1／20usingthemethodinrandomnoiselessthan5％．Keywords：starimage；localentropy；A

7、utonomousnavigation；starsensor；centroid从星敏感器中提取高精确度的星图，是基于往往是被各种噪声污染的二维灰度图像，要进行星敏感器的自主天文导航的关键技术之一，而天有效的星图提取，必须对星图进行滤波．熵是信文导航是实现自主导航的一种有效方法¨．由于息论中事件出现概率的不确定性的量度，它能有星敏感器的分辨率有限，从确定的星敏感器中很效反映事件包含的信息，所以，用图像熵值作目标难进一步提高星图识别分辨率．一种常用的方法分割是一种有效的手段，同时，对随机噪声图像具是通过散焦

8、使星图成像一个光斑，然后再求光斑有一定的滤波作用．本文提出了一种基于局的质心位置．然而，从星敏感器中得到的星图部熵的星图提取方法．星敏感器图像经过局部熵处理后，含噪声的点目标变成了比较平滑的目标收稿日期：2004—10—12．斑点，然后通过求斑点质心的方法提取恒星的质基金项目：国家自然科学基金资助项目(60174031)；国家民用航心，从而得到亚像素的恒星位置．天预研资助项目；国家高技术研究发展计划资助项目．1图像的局部熵作者简介：田玉龙(