[发明专利]一种基于三角形匹配的星图识别方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于三角形匹配的星图识别方法，其特征在于步骤如下：

(1)拍摄星图，通过图像识别找出最亮的N个星点，并确定每个星点在图中的位置；

(2)按排列组合的方式从所述N个星点中任意选出N1个星点，共计P种组合；

(3)在所述P种组合中选择一种组合，在该组合中的N1个星点中进行三角形选择，并对星点进行编号；

(4)对编号为1～3的三个星点进行三角形匹配，如果匹配成功，则得到星点1～3在星表中的K组星号，进入步骤(5)；如果匹配失败，则判断所述P种组合是否已经遍历，如果没有遍历，则在所述P种组合中重新选择一种组合，执行步骤(3)；如果已经遍历，则返回步骤(1)重新拍摄星图；

(5)利用星点4对星点1～3的K组星号进行验证，如果验证成功，则进入步骤(6)，如果不成功，则判断所述P种组合是否已经遍历，如果没有遍历，则在所述P种组合中重新选择一种组合，执行步骤(3)；如果已经遍历，则返回步骤(1)重新拍摄星图；

(6)利用星点5对星点1～4的Q组星号进行验证，如果验证成功，则进入步骤(7)，如果不成功，则判断所述P种组合是否已经遍历，如果没有遍历，则在所述P种组合中重新选择一种组合，执行步骤(3)；如果已经遍历，则返回步骤(1)重新拍摄星图；

(7)按照步骤(5)和步骤(6)，以此类推，完成利用星点N1对星点1～N1-1的星号进行验证，如果不成功，则判断所述P种组合是否已经遍历，如果没有遍历，则在所述P种组合中重新选择一种组合，执行步骤(3)；如果已经遍历，则返回步骤(1)重新拍摄星图；如果验证成功且仅剩下一组星号，则得到星点1～N1的识别结果，完成星图识别。

2.根据权利要求1所述的一种基于三角形匹配的星图识别方法，其特征在于：所述步骤(3)三角形选择具体为：

(3.1)从该组合中的N1个点中任选出3个星点形成三角形；

(3.2)计算任选出的3个星点形成的三角形的3个角距；

(3.3)将所述3个角距进行排序，去掉最大的角距值，计算剩下的两个角距的乘积；

(3.4)重复步骤(3.1)～(3.3)，对所有形成的三角形进行上述计算，对得到的所有角距乘积进行排序，找出最小的角距乘积，与该乘积对应的三角形为选出的三角形，该三角形中最大角距对应的两个星点分别编号为2和3，剩下的星点编号为1；

(3.5)当前组合中剩下的星点编号依次为4～N1。

3.根据权利要求1所述的一种基于三角形匹配的星图识别方法，其特征在于：所述三角形匹配具体为：

(4.1)根据星点1与2的角距ang₁₂以及星点1与3的角距ang₁₃，在角距库中搜索出与之对应的匹配子集C₁₂，C₁₃；

(4.2)比对匹配子集C₁₂与C₁₃中的星号是否存在相同，且存在相同星号两行数据的另外两个星号不同，如果满足要求，则满足要求的组数为M组，每组中，相同的星号为星点1的星号，另外两个为2与3的星号，如果不满足要求，则匹配失败；

(4.3)验证M组的每组中，星点2与星点3的相对角距误差是否在阈值范围内，如果是，则匹配成功，则得到星点1～3在星表中的K组星号；如果所有M组中星点2与星点3的相对偏差均不在阈值范围内，则匹配失败，K≤M。