[发明专利]一种采用区域滤波的模糊星图复原方法

摘要

一种采用区域滤波的模糊星图复原方法，涉及天文导航技术领域，解决星敏感器在动态条件下工作时，在成像的过程中星点会因能量的分散而出现运动模糊的现象，导致图像的信噪比降低并且星点的模糊区域很难被提取，造成星点质心的定位精度降低，严重影响星敏感器的姿态测量精度的问题。本发明通过建立不同工作条件下星点质心的运动模型，确定星点质心的运动轨迹，进而提取星点的模糊区域，再利用区域滤波算法对模糊区域内外的图像进行预处理，最后，利用图像复原算法和退化函数对模糊星图进行复原。本发明能够适应高动态(2°/s)条件，能够有效提高图像信噪比的同时提高星点质心的定位精度。

主权项

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hz(x,y)和同时绕x轴和y轴旋转hxy(x,y)；所述绕z轴旋转的退化函数hz(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；所述同时绕x轴和y轴旋转退化函数hxy(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＝‑wx/wy的一条长度为Lxy的线段lxy；式中，f为星敏感器的焦距，wy和wz分别为星敏感器在y轴和z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hz(x,y)和hxy(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。