[發明專利]高精度低信噪比橢圓化星點光斑細分定位方法

在審

• 申請號: 201410593185.1
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104316049A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 劉南南;曹小濤;王棟
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

1.高精度低信噪比橢圓化星點光斑細分定位方法，其特征在于，該方法的條件和步驟如下：

步驟一、設初始權值函數為二維高斯函數，如式(1)所示：

w(x,y)=12πσxσyexp[-(x-xc)22σx2-(y-yc)22σy2]---(1)]]>

初始權值函數中心位置(x,y)位于星點光斑光強最大值位置，x方向和y方向上的初始權值函數高斯寬度都設為1個像素，即σ_x＝σ_y＝1；

步驟二、利用式(2)和式(3)同時采用加權質心法計算第一幀圖像的星點光斑中心位置(x_c,y_c)，并將其作為下一幀權值函數中心位置，式(2)和式(3)中，I(x,y)為星點光斑光強函數：

x^c=Σi=1nxI(x,y)w(x,y)Σi=1nI(x,y)w(x,y)---(2)]]>

y^c=Σi=1nyI(x,y)w(x,y)Σi=1nI(x,y)w(x,y)---(3)]]>

步驟三、利用式(4)和式(5)計算星點光斑光強二階矩，將此光強二階矩的組合作為下一幀權值函數高斯寬度：

Sx2=Σx=1MΣy=1Nx2I(x,y)w(x,y)---(4)]]>

Sy2=Σx=1MΣy=1Ny2I(x,y)w(x,y)---(5)]]>

由于步驟二中已經求得星點光斑光強的0階矩和1階矩，因此可得下一幀權值函數高斯寬度如式(6)和式(7)所示：

σx=Sx2S-Sx2S---(6)]]>

σy=Sy2S-Sy2S---(7)]]>

步驟四、利用新一幀的星點光斑中心位置和星點光斑光強的二階矩，同時采用式(2)和式(3)更新權值函數，重復以上步驟，通過迭代方法計算星點光斑中心位置，直到計算精度滿足要求，迭代結束，輸出高精度的星點光斑中心位置。