[發明專利]一種用于深空探測自主導航的目標天體亞像素圖像快速邊緣定位方法

有效

• 申請號: 201210409261.X
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102927973A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王立;梁瀟;吳奮陟;王大軼;黃翔宇
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種用于深空探測自主導航的目標天體亞像素圖像快速邊緣定位方法，其特征在于實現步驟為：

(1)目標天體圖像的邊緣提取，使用閾值法進行目標天體圖像分割得到目標成像區間(x1～x2，y1～y2)，x代表橫坐標、y代表縱坐標，從x1開始進行橫向切線，第一條切線為x1，第二條切線為x1+d一直到x2；縱向切線從y1開始，按照d間隔進行縱向切線；橫向、縱向切線與目標的交點為邊緣點，每一個切線對應2個邊緣點，邊緣點記為f(x，y)，f代表輸入的圖像陣列灰度；

(2)對步驟(1)得到的目標成像區間計算中心位置：

x0＝(x1+x2)/2y0＝(y1+y2)/2

對步驟(1)輸出的邊緣點坐標f(x，y)，按照如下公式計算極坐標：

ρ=(x-x0)2+(y-y0)2]]>θ＝atg(y-y0/x-x0)

得到目標天體邊緣點極坐標表示f(ρ，θ)，ρ代表極徑、θ代表角度；

(3)計算f(ρ，θ)兩側的點f(ρ-1，θ)、f(ρ+1，θ)共3點的梯度值，梯度計算如下：

Grad(ρ,θ)＝f(ρ+λ,θ)+f(ρ+λ-1,θ)+…+f(ρ,θ)-[f(ρ-1,θ)+f(ρ-2,θ)+…+f(ρ-λ,θ)]

其中Grad代表梯度，λ代表梯度計算長度，其中f(ρ，θ)與f(x，y)對應的位置坐標如下計算：

x＝ρ·cos(θ)????y＝ρ·sin(θ)

得到x，y坐標值，若出現小數則按照四舍五入原則進行取整；

(4)最優亞像素位置計算輸出，按照以下公式輸出

ρ_new=ρ-Grad(ρ+1,θ)-Grad(ρ-1,θ)2(Grad(ρ+1,θ)+Grad(ρ-1,θ)-2Grad(ρ,θ))]]>

得到亞像素邊緣點位置坐標如下：

x_new＝ρ_new·cos(θ)y_new＝ρ_new·sin(θ)。

2.根據權利要求1所述的一種用于深空探測自主導航的目標天體圖像切線法邊緣點確定方法，其特征在于：所述步驟(1)中間隔d為1～5像元。

3.根據權利要求1所述的一種用于深空探測自主導航的目標天體圖像切線法邊緣點確定方法，其特征在于：所述步驟(3)中的λ的取值為2～5。