一种新的星图中星的提取方法.pdf

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1、2011年第30卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)17一种新的星图中星的提取方法崔祥祥，王宏力，陆敬辉(第二炮兵工程学院。陕西西安710025)摘要：在分析扫描法和矢量法的基础上，提出了块扫描法。首先，根据星像扩散范围和导航星问距确定扫描块的大小；其次，以扫描块为单位，获得其最大灰度值像素，若灰度大于设定背景阈值，则存储其位置信息与灰度值；再次，以存储像素为中心搜索3x3像素阵，若存在像素灰度值大于存储像素，则剔除存储像素；否则，判断像素阵中灰度大于背景阈值的像素个数是否大于设定星像门限阈值，若大于，则认为该像素

2、阵为星像，该点为星像中心。对该方法进行了仿真，结果证明：该方法提取星像精度较高。关键词：星敏感器；星提取；阈值；扫描法中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)04--0017-02AnewmethodforstarextractionfromstarimageCUIXiang—xiang，WANGHong-li，LUJing-hui’(TheSecondArtilleryEngineeringInstitute，Xi’an710025，China)Abstract：Blocksscanningisproposedbasedonthethou

3、ghtsofthescanningtechniqueandthevectortechnique．Theblock—squareisdeterminedbasedonthedefocusandthedistancebetweenthestars．Ineveryblock，thepixelwithhighestgrayvalueisfoundandthepositionisstored．Thestoredpixelswillbeeliminatedifthesurroundedpixelshavehighergrayvalueorthenumberofthepixelswithg

4、rayvaluehigherthanthegrayvaluethresholdislowerthanthenumberthreshold．Theleftisthecenterofthestarsintheimage．Simulationresultprovesthevalidityofthemethod．Keywords：starsensor；starextraction；thresholdvalue；scanning0引言有一定光谱特性的点光源，如果聚焦正确，其在星敏感器光星提取是星图识别的前提，目前已提出的星提取方法敏面上的像只占一个像素。由于CCD的分辨率不可能无主要有

5、扫描法和矢量法。扫描法通常采用全局背景阈值或限制提高，因此，工程中常采用散焦技术使星像分布在有限局部背景阈值对星像目标和背景进行分离，然后，基于连通个像素上，然后，通过细分定位算法使星像定位精度达到亚性分析获得星像目标像素，当某星像像素点数少于设定值像素级。采用散焦技术后，恒星在星敏感器光敏面上的像时将其作为噪声剔除⋯。该方法的提取效果与背景阈值为分布在较暗背景上的点状光斑，其灰度反映了恒星的星设定有关，阈值设定合适时提取效果较好，但该方法较耗时，等⋯。星图可近似看成由大量黑暗背景和若干灰度不一且星图中的噪声会增加连通性分析的计算量。矢量法通过的光斑组成的图像，一般上星像灰度

6、较高，星图背景灰引入2个整数矢量，仅需一次CCD扫描，就可以得到所有候度较低。选星的位置信息J，但整数矢量存储的是所在行、列的灰2阈值计算方法度最大值，当某行(列)存在2个候选星点时只能存储其中星图背景灰度较低，一般可通过设定背景阈值的方式较大的那个点，且其提取的极大值点数目是固定的，当星图进行星像与背景的分离。阈值是对星图背景信号能量的估中包含噪声时其提取的星数会迅速达到上限，使提取性能下计，本文选用自适应阙值法进行阈值计算。自适应阈值的降。本文通过分析矢量法的原理，提出了块扫描法，克服了计算式可表示为矢量法存在的不足，仿真结果表明该方法是有效的。thr=mean(imag

7、e)+×std．dev(image)，(1)1星图的特点式中thr表示自适应阈值的计算结果；mean(image)表示星敏感器以恒星为观测目标。恒星可视为无穷远处具图像灰度均值；std．dev(image)为图像灰度的均方差；为收稿日期：2010-07-2618传感器与微系统第3O卷常值，根据经验获得，一般为5～15l5]。表1本文算法与矢量法的b较Tab1Comparisonofthistechniqueandvectortechnique3星提取方法通过分析星图特点可知，星像目标应是灰度值大于背景阈