[发明专利]星敏感器快速波门图像处理系统及方法

权利要求书

1.一种星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，包括CPU和FPGA；所述FPGA包括波门控制存储器、波门采集模块、波门数据存储器、像素簇首像素地址存储器以及像素簇处理模块；

所述CPU，用于根据星敏感器星库中的导航星坐标，生成波门控制数据，并写入到波门控制存储器中，用于将采集到的波门的像素簇中像素簇首像素地址写入像素簇首像素地址存储器中；

所述波门采集模块，用于读取波门控制存储器中的波门控制数据，并根据波门控制数据采集对应波门的像素簇，进而将所述像素簇中所有像素灰度值存储至波门数据存储器中；

所述像素簇处理模块，用于读取像素簇首像素地址存储器中的像素簇首像素地址并根据所述像素簇首像素地址提取以导航星坐标为中心的像素簇，遍历以导航星坐标为中心的像素簇的所有像素，求取所有像素的灰度均值作为估计背景，进而基于估计背景遍历导航星坐标为中心的像素簇的所有像素，提取星点特征量，进而由CPU读取星点特征量，并计算出星点质心坐标。

2.根据权利要求1所述的星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，所述FPGA还包括星点特征量存储器；

所述星点特征量存储器，用于存储星点特征量。

3.根据权利要求1所述的星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，所述波门为将星敏感器中探测器像面按照Z×Z像素划分成的若干波门，Z为正整数；

所述波门控制数据为波门的控制信息；所述Z×Z像素形成波门的像素簇。

4.根据权利要求1所述的星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，每个导航星最少对应的采集波门数为1，最多对应的采集波门数为4。

5.根据权利要求3所述的星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，所述Z×Z像素为8×8像素。

6.根据权利要求3所述的星敏感器快速波门图像处理系统，其特征在于，所述波门控制数据的1bit对应一个波门的控制信息，0表示无需采集该波门的像素簇，1表示需采集该波门的像素簇。

7.一种星敏感器快速波门图像处理方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的星敏感器快速波门图像处理系统，包括如下步骤：

步骤S1：根据星敏感器星库中的导航星坐标，生成波门控制数据，并写入到波门控制存储器中；

步骤S2：读取波门控制存储器中的波门控制数据，并将波门控制数据对应波门的像素簇中所有像素灰度值存储至波门数据存储器中；

步骤S3：将采集到的波门的像素簇中像素簇首像素地址写入像素簇首像素地址存储器中；

步骤S4：读取像素簇首像素地址存储器中的像素簇首像素地址并根据所述像素簇首像素地址提取以导航星坐标为中心的像素簇，遍历以导航星坐标为中心的像素簇的所有像素，求取所有像素的灰度均值作为估计背景，进而基于估计背景遍历导航星坐标为中心的像素簇的所有像素，提取星点特征量，进而由CPU读取星点特征量，并计算出星点质心坐标。