[发明专利]一种提高CCD星敏感器动态性能的方法

摘要

本发明提供一种提高CCD星敏感器动态性能的方法。CCD星敏感器的工作流程如下：模拟量星图数据经放大、A/D转换变成数字量后，存入SRAM中保存，与此同时FPGA读取数字量并进行实时判断星点和提取星像坐标，将得到的星像坐标传给星图识别模块进行星图识别，在这种工作流程中，FPGA对A/D转换以后的数据进行实时判断和质心计算。本发明提高了数据更新率，提取星像坐标，将得到的星像坐标传给星图识别模块进行星图识别。这样星敏感器处理的星像数据是刚曝光完的数据，省去了对SRAM的读写操作，星点提取所用的时间降低，提高了整个星敏感器的工作效率。

主权项

一种提高CCD星敏感器动态性能的方法，其特征在于：CCD星敏感器的工作流程如下：模拟量星图数据经放大、A/D转换变成数字量后，存入SRAM中保存，与此同时FPGA读取数字量并进行实时判断星点和提取星像坐标，将得到的星像坐标传给星图识别模块进行星图识别，在这种工作流程中，需要FPGA对A/D转换以后的数据进行实时判断和质心计算，星点质心算法为带阈值的质心算法，基本公式如下： x i = ΣΣx I ′ ( x , y ) ΣΣ I ′ ( x , y ) y i = ΣΣy I ′ ( x , y ) ΣΣ I ′ ( x , y ) - - - ( 1 ) 其中I′(x，y)＝I(x，y)‑T，当I(x，y)＞T                                            (2)I′(x，y)＝0，当I(x，y)≤T                                            (3)计算在一个圆形区域中进行 ( x - x 0 ) 2 - ( y - y 0 ) 2 ≤ R 0 2 - - - ( 4 ) 式中I(x，y)为信号强度，T为信号强度门限，R0为像点离散半径，式中(xi，yi)为像素的位置，n为星像点所占的像元数；判断和计算的具体步骤如下：步骤一：根据CCD信号的输出特点，对A/D后数据进行计数，确定每个数据的坐标值(i，j)；步骤二：判断(i，j)像素是否有效，若无效，置该像素的标志位为零并进行步骤六，若有效，进行步骤三；步骤三：判断(i，j‑1)像素标志位，若非零进行步骤四，若为零进行步骤五；步骤四：复制(i，j‑1)像素的标志位，并将灰度值和坐标值加到该标志位灰度值和坐标值，判断(i‑1，j)像素的标志位如果也非零，则记住该标志位，设其为等效标志位；步骤五：给(i，j)像素一个新的标志，并将灰度值和坐标值加到该新标志位灰度值和坐标值中，判断(i‑1，j)像素的标志位如果也非零，则记住该标志位；步骤六：若(i，j‑1)像素的标志位非零，则(i，j‑1)标志位的等效标志位的灰度值和坐标值加到(i，j‑1)标志位的相应值上，若(i，j)像素是行末像素，将上一行没有被设为等效标志位的相应的值传给星图识别模块；由于FPGA可以并行运算完成在一个A/D周期对数据的判断和计算，传给星图识别模块的就是星图中所有星像的质心坐标。