[发明专利]一种采用区域滤波的模糊星图复原方法

权利要求书

1.一种采用区域滤波的模糊星图复原方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、根据星点质心的运动模型，建立模糊星图的退化函数，所述模糊星图的退化函数分别为绕z轴旋转的退化函数h_z(x,y)和同时绕x轴和y轴旋转h_xy(x,y)；

所述绕z轴旋转的退化函数h_z(x,y)用公式表示为：

式中，在时间间隔Δt内，星点质心的运动模型为半径c的圆中的一段圆弧l_z，w^z为星敏感器在z轴角速度矢量；

所述同时绕x轴和y轴旋转退化函数h_xy(x,y)用公式表示为：

式中，p(x,y)为星点在传感器靶面上的坐标，星点质心的运动模型为斜率为k＝-w^x/w^y的一条长度为L_xy的线段l_xy；

式中，f为星敏感器的焦距，w^y和w^x分别为星敏感器在y轴和x轴角速度矢量；

步骤二、在高动态条件下，连续采集三帧模糊星图，根据步骤一的星点质心的运动模型获得星点质心的运动轨迹，采用将星点质心运动轨迹窗口向四周各外扩一行或一列像元的方式确定星点的模糊区域；

步骤三、根据步骤二确定星点的模糊区域，对所述模糊区域内的图像采用形态学滤波中的开操作进行滤波，获得滤波后的模糊星图；

步骤四、采用RL算法以及步骤一获得的退化函数h_z(x,y)和h_xy(x,y)对步骤三中滤波后的模糊星图进行复原，实现区域滤波的模糊星图的复原；

具体过程为：采用连续三帧复原图像中星点的质心坐标和模糊星图的参数构建迭代方程的终止条件，实现模糊星图的复原；

对一幅输入图像G(x,y)进行处理，产生一幅退化后的图像g(x,y)，根据退化后的图像g(x,y)，退化函数H以及加性噪声项η(x,y)，获得原始图像的估计

设定模糊星图服从Poission分布，采用极大似然法进行估计，具体迭代方程为：

式中，*代表卷积运算，代表相关运算，h(x,y)＝h_z(x,y)*h_xy(x,y)，r^(k)和r^(k+1)分别为迭代k次和k+1次后得到的复原图像；

利用连续三帧复原图像中星点的质心坐标和模糊星图的参数构建迭代方程的终止条件，即：

式中，(x_k-1,y_k-1)，(x_k,y_k)和(x_k+1,y_k+1)分别为第k-1，k和k+1次迭代后复原图像中星点的质心坐标，Δx和Δy分别为t₀至t₀+T时刻星点质心坐标的差值，ε(Δx)和ε(Δy)分别为关于Δx和Δy的方程。

2.根据权利要求1所述的一种采用区域滤波的模糊星图复原方法，其特征在于，步骤二中的高动态条件指的是小于等于2°/s。