[發明專利]月基光學望遠鏡科學數據處理與快視方法

在審

• 申請號: 201410465384.4
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104301670A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 溫衛斌;王芳;付強;李海英;肖媛;曹莉;王濤;劉建軍;楊建峰;左維;蘇彥;李春來
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/85;H04N19/44;H04N19/132;H04N19/112
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種月基光學望遠鏡(簡稱MUVT)科學數據的處理與快視方法，可實現對月基光學望遠鏡科學數據的實時處理和顯示。

背景技術

月基光學望遠鏡是我國嫦娥三號工程中月球探測器著陸器的有效載荷，它承擔月基光學天文觀測的科學任務，這是人類首次實現依托地外天體平臺開展自主天文觀測。將充分利用月球沒有大氣干擾和白轉緩慢的優勢，月基光學望遠鏡的主要科學目標是在近紫外波段，對各種天文變源的亮度變化行為進行長時間的連續監測；選區巡天觀測：監測對象主要有含致密星的相互作用雙星、巨大黑洞對應的活動星系核、劇烈磁活動主導的色球活動星、短周期脈動變星等，為恒星演化、致密星和黑洞物理、高能天體等基礎科學課題提供支持。儀器在科學探測過程中，為了確保MUVT能夠運行正常并獲得準確地和高精度的探測數據，需要實時監視設備的運行狀態，需要對下傳的探測數據進行實時處理和顯示。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種月基光學望遠鏡科學數據的處理與快視方法，其包括：

步驟1：將接收到的數據進行位同步、幀同步、解擾和譯碼，得到有效載荷的數據源包；

步驟2：將所述有效載荷數據源包進行解包、去源包包頭，并分別提取各個有效載荷的科學數據塊；

步驟3：將得到的月基光學望遠鏡科學數據塊進行拼接，形成月基光學望遠鏡科學圖像數據幀；

步驟4：根據圖像數據格式，如果為壓縮圖像數據，則對拼接得到的月基光學望遠鏡科學圖像數據幀進行圖像數據解壓縮；

步驟5：重采樣并顯示所述圖像數據。

本發明針對月基天文望遠鏡的科學數據實時處理與監視顯示的方法：對實時下傳的探測器數據進行接收、傳輸和快視。依據MUVT的設備狀態和數據特征，采用不同的模式處理和顯示MUVT探測數據。

附圖說明

圖1是本發明中月基光學望遠鏡科學數據的快視方法流程圖；

圖2是本發明中原始圖像的數據格式示意圖；

圖3是本發明中原始圖像中圖像數據的具體數據格式示意圖；

圖4是本發明中整幅圖像的數據格式示意圖；

圖5是本發明中窗口圖像的數據格式示意圖；

圖6是本發明中科學數據處理流程示意圖；

圖7是本發明中月基光學望遠鏡科學數據塊的數據格式示意圖；

圖8是本發明中科學數據庫中導頭信息的數據格式示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

圖1示出了本發明提供的一種月基光學望遠鏡科學數據的快視方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟101：接收月基光學望遠鏡下傳的科學數據；

步驟102：對接收到的科學數據進行處理并顯示。

依此方法，可完成對月基光學望遠鏡的科學數據的信道處理、科學數據重組、科學數據的快速處理轉換等，支持數據的快視顯示，實時監視儀器的運行和探測狀態。

下面就上述方法的各個步驟的細節進行詳細描述。

接收到的科學數據的格式如下：

月基光學望遠鏡下傳的科學數據流以幀為單位，每一幀數據包括幀頭信息和科學數據兩部分，幀頭信息的長度固定，長度恰好為CCD圖像單行的長度，占一行。科學數據下傳包括五種模式：原始圖像、整幅不壓縮圖像、整幅無損壓縮圖像、窗口不壓縮圖像和窗口無損壓縮圖像。五種下傳模式判讀主要通過下傳圖像幀頭來區分，幀頭固定兩字節內容用來區分圖像類別。

整幅圖像模式(原始圖像、整幅不壓縮、整幅壓縮)結尾有6字節標志結束巴克碼。

其中，原始圖像由幀頭與圖像數據兩部分構成，實際幀頭信息包含幀同步標志、望遠鏡主體附加信息、其余幀頭信息字節為填充，所述望遠鏡主體附加信息用于標識與望遠鏡儀器設備工作相關的參數和與獲取圖像相關的參數，包括望遠鏡曝光相關信息、LED燈狀態、校驗和通信信息等。圖像數據在幀頭數據后，其大小固定；每一行圖像數據首先是行同步標志和行計數，然后為真實圖像行數據。具體格式見圖2。

進一步地，所述圖像數據又可細分為OverScan區、Dark區和有效像元區，如圖3所示：其中，從列上看，前兩列是行同步和行計數，接著是OverScan區列和Dark區列，中間矩形陣列為有效像元區，之后又是Dark列和OverScan區列，矩形陣列有效像元下方是Dark行。所述OverScan區為過掃描有效數據區域；所述Dark區為暗場有效數據區域。