[发明专利]一种静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法

权利要求书

1.一种静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

对静态红外地球敏感器红外光点阵列图像提取各光点等高层轮廓点；

计算能量包络质心；

在静态红外地球敏感器红外光点阵列图像上构建光点局部世界坐标系；

将各光点等高层轮廓点坐标转换到光点局部世界坐标系中；

在光点局部世界坐标系上，根据多层立体矢量差积方法得到各光点等高层轮廓点的中心矢量；

将各光点等高层轮廓点的中心矢量求和并单位化，得到光点图像的中心矢量；

利用光点图像中心矢量计算确定光点图像中心精确位置坐标；

多层立体矢量差积方法包括：在光点等高层轮廓点上选取均匀分布的三个点，单位化后得向量通过向量积计算该等高层轮廓点所确定的中心矢量为

2.根据权利要求1所述的静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，对静态红外地球敏感器红外光点阵列图像提取光点等高层轮廓点包括：将静态红外地球敏感器红外光点阵列图像中光点按照灰度能量分布展开，即建立图像灰度分布函数g(x,y)，其中x,y为图像像素坐标，函数g为图像灰度值；

预设灰度值为V_i的阈值平面，使该阈值平面与光点灰度能量分布灰度值进行相交截取，将光点灰度能量分布按灰度值等级分成各等高层轮廓，得到各光点等高层轮廓点。

3.根据权利要求2所述的静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，计算能量包络质心包括：选取灰度值为V_i的阈值平面截取形成的能量包络，则此能量包络的质心为M(x_m,y_m)，其中：

其中，x_m为该能量包络的质心的横坐标，y_m为该能量包络的质心的纵坐标，Q为该能量包络内像素点总数，g(x_i,y_i)为光点图像灰度分布函数，x_i为能量包络内像素点的x坐标，y_i为能量包络内像素点的y坐标。

4.根据权利要求3所述的静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，在静态红外地球敏感器红外光点阵列图像上构建光点局部世界坐标系包括：根据图像灰度分布函数g(x,y)构成光点图像灰度分布坐标系oxyg；以能量包络的质心M(x_m,y_m)为光点局部世界坐标系的原点O_C，分别平行于光点图像灰度分布坐标系x轴和y轴的方向作为光点局部世界坐标系的x_C轴和y_C轴，以图像灰度分布函数的方向作为光点局部世界坐标系的z_C轴，建立光点局部世界坐标系o_cx_cy_cz_c。

5.根据权利要求4所述的静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，将各光点等高层轮廓点坐标转换到光点局部世界坐标系中包括：根据灰度值为V_i的阈值平面提取的光点等高层轮廓点P_i，其像素坐标为(x_i,y_i)，将该点在图像灰度分布坐标系中表示为P_i(x_i,y_i,v_i)；将P_i(x_i,y_i,v_i)转至光点局部世界坐标系中得P_c(x_c,y_c,z_c)，其中，

其中，f为光学成像系统焦距，δ为探测器像元尺寸，k为坐标系调节因子，g_i＝g(x_m,y_m)，g_i为能量包络的质心M(x_m,y_m)所对应的灰度值。

6.根据权利要求1所述的静态红外地球敏感器光点图像中心提取方法，其特征在于，利用光点图像中心矢量计算确定光点图像中心精确位置坐标包括：利用光点图像中心矢量计算光点中心相对于坐标原点的偏移量，进而获得光点图像中心的精确位置坐标。