遙感測(cè)量工具星圖識(shí)別算法研究.pdf

1、隨著遙感測(cè)量技術(shù)越來越快速地發(fā)展，對(duì)衛(wèi)星的圖像定位精度的技術(shù)要求逐漸在提高，利用恒星定標(biāo)是一種新的幾何定標(biāo)方法。本文圍繞利用恒星幾何定標(biāo)的星圖識(shí)別算法展開研究，提出了一種四邊形算法，并將其應(yīng)用于大視場(chǎng)角成像器件的星圖識(shí)別和視軸定標(biāo)過程。
　　本文按照ZXY旋轉(zhuǎn)順序轉(zhuǎn)換矩陣的求解方法，推導(dǎo)了從天球地平坐標(biāo)系到星敏感器坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，推導(dǎo)了星敏感器坐標(biāo)系到像平面坐標(biāo)系的平移變換關(guān)系，為星圖識(shí)別提供了理論基礎(chǔ)。在總結(jié)各個(gè)經(jīng)典星圖識(shí)別算

2、法的優(yōu)點(diǎn)后，引出了四邊形算法。
　　為完成四邊形算法的星圖識(shí)別，采用灰度閾值分割算法和改進(jìn)的連通域搜索算法對(duì)星圖進(jìn)行圖像預(yù)處理，從觀測(cè)星圖中提取了前20~30顆最亮的星點(diǎn)目標(biāo)，并用帶閾值的質(zhì)心細(xì)分定位法，提取出星點(diǎn)質(zhì)心在像平面坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)，而后按照四個(gè)星點(diǎn)兩兩之間共6個(gè)星角距構(gòu)建觀測(cè)四邊形數(shù)據(jù)庫，并按照升序的方式存儲(chǔ)。同時(shí)，從標(biāo)準(zhǔn)星表中利用星等閾值的方式篩選出四等導(dǎo)航星表，共518顆星，構(gòu)建并存儲(chǔ)了32232個(gè)導(dǎo)航四邊形。<

3、br>　　本文利用四邊形算法，將星圖識(shí)別分為四邊形匹配和頂點(diǎn)方向判斷兩個(gè)過程，利用在多種環(huán)境下采用大視場(chǎng)角相機(jī)地面觀星試驗(yàn)拍攝的實(shí)際星圖，進(jìn)行了四邊形星圖識(shí)別算法的仿真驗(yàn)證，得到了較好的識(shí)別效果，進(jìn)而計(jì)算相機(jī)的實(shí)際視軸指向，并得到其重復(fù)精度。仿真結(jié)果表明，利用四邊形算法進(jìn)行星圖識(shí)別，識(shí)別特征維數(shù)增大到了6個(gè)星間角距，減少了冗余匹配率，且識(shí)別成功率達(dá)到90％以上，利用四邊形算法對(duì)大視場(chǎng)角相機(jī)的視軸指向進(jìn)行幾何定標(biāo)是可行的，計(jì)算的重復(fù)精度在