1.一种基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一:星图去噪;
步骤二:连续星图初步叠加;将n帧连续去噪星图进行像素级叠加,得到累加星图;
步骤三:对步骤二生成的累加星图进行下采样,采样倍率为1:p,得到下采样星图;
步骤四:种子点提取;通过连通域划分以及星点定位算法确定下采样星图中各星点位置(xi,yi);i为星点序号,按照星点亮度降序排列;
与下采样星图中的星点位置(xi,yi)相对应的,在累加星图中的星点位置为(pxi,pyi);(pxi,pyi)为n帧连续星图中第i个星点的中心位置,将其标记为种子点;以种子点的位置(pxi,pyi)为中心创建一个a×a的窗口;
步骤五:单帧星图星点提取;通过连通域划分以及星点定位算法,得到待叠加的第k幅星图中各个星点亚像素坐标;
步骤六:星点分类;
如果k=1,即第1幅星图,以种子点处创建的a×a窗口对第1幅星图的星点进行分类;若第1幅星图中的第j个星点在第i个种子点的a×a窗口内,则该星点归类到第i个种子点下;
如果k>1,即第k幅星图;若第k幅星图中的任一星点在以第k-1幅星图中的第j个星点位置为中心的b×b窗口内,则该星点与第k-1幅星图中的第j个星点属于同一个星点;
步骤七:星点偏移量计算;
以第1幅星图的第j个星点亚像素坐标为基准,分别计算得到第k幅星图的对应星点位置相对于第1幅星图中的星点位置的偏移量大小;如果k不大于累加星图的帧数m,则k=k+1,重复步骤五至步骤七;其中,n不大于m;
步骤八:星图平移叠加;
取步骤七中计算得出的第k幅星图中各星点偏移量的均值作为星图平移叠加量,将第2~第m幅星图累加至第1幅星图,即可得到星点偏移量校正后的多帧累加星图;
步骤九:累加星图星点提取;通过连通域划分以及星点定位算法,得到多帧累加星图中的各个星点亚像素坐标和星点的相对能量比值,并按照星点亮度进行降序排列;
步骤十:星点验证;当星点的信噪比大于设定的阈值时,判定为星点,否则视为噪声点。
2.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤一中的去噪算法为中值减法去噪、或中值滤波、或维纳滤波。
3.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤五中的连通域划分算法为基于像素标记的星点粗定位、或基于线性标记法的星点粗定位;步骤九中的连通域划分算法为基于像素标记的星点粗定位、或基于线性标记法的星点粗定位。
4.如权利要求1或3所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,连通域划分中的阈值分割算法为固定阈值分割算法、或基于总判定错误率最小的阈值分割算法。
5.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤五中的星点定位算法为传统质心法、加权平方质心法;步骤九中的星点定位算法为传统质心法、加权平方质心法。
6.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤十中,星点信噪比的计算公式为:
其中,stg为星点所占像元像素值之和,即星点信号的总能量;ctg为星点所占像元数;mbg为星图噪声均值;σbg为星图噪声标准差。
7.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤十中,星点信噪比的计算公式为:
gtg=stg-ctgmbg
其中,stg表示星图中所有像素的像素值之和;gtg表示星点信号像素的像素值之和,即为全部星点信号的灰度值;ctg表示星图中像素个数;mbg表示除星点信号外的星图背景区域像素的像素值均值。
8.如权利要求1所述基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法,其特征在于,步骤二涉及的n帧连续去噪星图中,n的取值大小与平台运动速度相关。