[發(fā)明專利]一種基于視頻測(cè)量的自動(dòng)天文測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810119690.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN108362268A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超;時(shí)春霖;鄭勇;李崇輝;詹銀虎;王若璞;米科峰;葉凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C11/36
• 分類號(hào): G01C11/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發(fā)明提供一種基于視頻測(cè)量的自動(dòng)天文測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量方法包括如下步驟：導(dǎo)入等高星表，獲取目標(biāo)星體在等高星表中的編號(hào)，并預(yù)測(cè)出目標(biāo)星體在當(dāng)前觀測(cè)時(shí)間所在的區(qū)域；對(duì)目標(biāo)星體在當(dāng)前觀測(cè)時(shí)間所在的區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)，獲取成像信息，根據(jù)成像信息得到星圖，并對(duì)星圖進(jìn)行閾值分割和星點(diǎn)質(zhì)心計(jì)算；將星圖由像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為度盤方向坐標(biāo)；獲取度盤方位信息，并結(jié)合觀測(cè)歷元，計(jì)算得到目標(biāo)星體的目標(biāo)方位。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，不需要人眼瞄準(zhǔn)觀測(cè)，所以檢測(cè)的結(jié)果不存在人儀差，檢測(cè)結(jié)果比較精確；并且根據(jù)目標(biāo)星體所在區(qū)域?qū)σ曨l裝置進(jìn)行調(diào)整，能夠擴(kuò)大檢測(cè)視野，減少檢測(cè)盲區(qū)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天文測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視頻測(cè)量的自動(dòng)天文測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無(wú)論是在大地網(wǎng)起始點(diǎn)、邊的數(shù)據(jù)測(cè)定還是在國(guó)防建設(shè)科技領(lǐng)域中，天文測(cè)量都有著不可替代的作用。目前，常用的天文測(cè)量定位方法主要有兩種：

第一種測(cè)量方法是基于全站儀模式的天文測(cè)量，這種測(cè)量方法是通過(guò)人眼跟蹤瞄準(zhǔn)待測(cè)恒星記錄儀器度盤值，并借此進(jìn)一步解算天文經(jīng)緯度和天文定位；以天文定位為例，這種測(cè)量方法的操作流程如下圖1所示；這種測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)是是裝備小型化，操作簡(jiǎn)易；但是由于這種測(cè)量方法需要全程使用人眼瞄準(zhǔn)觀測(cè)，因此測(cè)量結(jié)果必然會(huì)受到人儀差的影響，在測(cè)量前后也需要進(jìn)行人儀差標(biāo)定，其自動(dòng)化程度有待進(jìn)一步提高；并且這種測(cè)量方法在使用全站儀進(jìn)行多個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，由于人眼長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行目標(biāo)照準(zhǔn)，會(huì)造成作業(yè)效率隨測(cè)量時(shí)間的延長(zhǎng)而大幅下降的問(wèn)題，影響觀測(cè)精度。

第二種測(cè)量方法是基于數(shù)字天頂儀的天文測(cè)量，這種方法是利用CCD拍照獲得天頂天區(qū)恒星圖像，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行處理，自動(dòng)獲得恒星位，這種方法的CCD處理流程如圖2所示；這種測(cè)量方法使用客觀的儀器代替人眼主觀測(cè)量，克服了人儀差影響，具有速度快、自動(dòng)化程度高、觀測(cè)穩(wěn)定準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，并能夠提高作業(yè)效率；但是這種測(cè)量方法所采用的數(shù)字天頂儀比較沉重，攜帶不便，并且天頂儀不具備定向功能，其觀測(cè)視野也較小，存在很大的觀測(cè)盲區(qū)。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)的天文測(cè)量方法不能同時(shí)保證觀測(cè)精度和觀測(cè)視野，目前成熟的裝備技術(shù)也無(wú)法兼顧自動(dòng)化與小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于視頻測(cè)量的自動(dòng)天文測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有天文測(cè)量方法不能同時(shí)保證觀測(cè)精度和觀測(cè)視野的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

方法方案1：一種基于視頻測(cè)量的自動(dòng)天文測(cè)量方法，包括如下步驟：

(1)導(dǎo)入等高星表，獲取目標(biāo)星體在等高星表中的編號(hào)，并預(yù)測(cè)出目標(biāo)星體在當(dāng)前觀測(cè)時(shí)間所在的區(qū)域；

(2)對(duì)目標(biāo)星體在當(dāng)前觀測(cè)時(shí)間所在的區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)，獲取成像信息，根據(jù)成像信息得到星圖，并對(duì)星圖進(jìn)行閾值分割，計(jì)算出目標(biāo)星體的星點(diǎn)質(zhì)心坐標(biāo)；

(3)將目標(biāo)星體的星點(diǎn)質(zhì)心坐標(biāo)由像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為度盤方向坐標(biāo)；

(4)獲取度盤方位信息，并結(jié)合觀測(cè)歷元，計(jì)算得到目標(biāo)星體的位置和測(cè)量系統(tǒng)的位置。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，首先預(yù)測(cè)處目標(biāo)星體在當(dāng)前觀測(cè)時(shí)間所在的區(qū)域，然后控制視頻采集設(shè)備采集目標(biāo)星體所在區(qū)域的圖像，通過(guò)對(duì)圖像的處理，得到目標(biāo)星體所在的目標(biāo)方位。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，不需要人眼瞄準(zhǔn)觀測(cè)，所以檢測(cè)的結(jié)果不存在人儀差，檢測(cè)結(jié)果比較精確；并且根據(jù)目標(biāo)星體所在區(qū)域?qū)σ曨l裝置進(jìn)行調(diào)整，能夠擴(kuò)大檢測(cè)視野，減少檢測(cè)盲區(qū)。并且還能夠解決目前成熟的裝備技術(shù)無(wú)法兼顧自動(dòng)化與小型化的問(wèn)題。

方法方案2：在方法方案1的基礎(chǔ)上，獲取成像信息后，采用一維最大熵法或者kittler算法分割星圖，采用連通域法識(shí)別星點(diǎn)，采用質(zhì)心法或者質(zhì)心算法的改進(jìn)算法計(jì)算星點(diǎn)質(zhì)心。