[發明專利]一種基于FPGA的高速星點檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201811548187.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109685782A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 郭寶輝;楊飛;陳必新
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發明公開了一種基于FPGA的高速星點檢測方法及系統，其中本發明系統包括：頂層控制模塊、數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊。其中頂層控制模塊、數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊均在FPGA中運行，其中數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊順次連接，其中數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊是頂層控制模塊的子模塊。本發明方法利用頂層控制模塊實現Z個通道數據間連接，數據緩存模塊實現每個通道的M行數據預緩存，閾值計算模塊實現不同位置的數據計算，均值方差計算模塊計算開窗中心點的均值和方差值，星點判斷模塊判斷星點有效性并記錄坐標。本發明結合成像效果，能夠利用FPGA實現高速星點檢測，檢測時間是1行圖像傳輸時間的1/Z。

技術領域

本發明涉及一種星點檢測方法及系統，特別是一種基于FPGA的高速星點檢測方法及系統。

背景技術

空間產品姿態測量和定位一般都需要星敏感器來實現，星敏感器根據采集到的多個星點位置，進行星圖匹配，得到產品姿態并進行姿態校正，以前，星敏感器檢測1幀圖像星點信息的結束時間比圖像傳輸完成時間要延遲1行的傳輸時間。當圖像過于大時，由于DSP資源有限，直接將圖像傳給DSP進行星點檢測，無法實現。

發明內容

本發明公開了一種基于FPGA的高速星點檢測方法及系統，解決現有星點檢測方法延時過長的問題。

有鑒于此，本發明提供的技術方案是：一種基于FPGA的高速星點檢測系統，其特征在于，包括：頂層控制模塊、數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊，所述頂層控制模塊、數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊均在FPGA中運行，其中數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊順次連接，

所述頂層控制模塊，用于Z個通道數據間連接，每個通道的圖像信號按像素行存儲在RAM中；

所述數據緩存模塊，用于每個通道的M行數據預緩存；

所述閾值計算模塊，用于將所述數據緩存模塊釋放出的M行數據，以中間像素行作為中心開M×N窗口，進行不同位置的數據計算，所述M為開窗的行數；

所述均值方差計算模塊，用于計算開窗中心點的均值和方差值，得到灰度分割低閾值；

所述星點判斷模塊，用于判斷星點有效性并記錄坐標。

本發明的另一目的在于提供一種基于FPGA的高速星點檢測方法，其特征在于，包括：

頂層控制模塊連接Z個通道間數據，每個通道的圖像信號按像素行存儲在RAM中；

數據緩存模塊將每個通道的M行數據預緩存；

閾值計算模塊將所述數據緩存模塊釋放出的M行數據，以中間像素行作為中心開M×N窗口，進行不同位置的數據計算，所述M為開窗的行數；

均值方差計算模塊計算開窗中心點的均值和方差值，得到灰度分割低閾值；

星點判斷模塊判斷星點有效性并記錄坐標；

所述頂層控制模塊、數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊均在FPGA中運行，其中數據緩存模塊、閾值計算模塊、均值方差計算模塊和星點判斷模塊順次連接。

本發明實現了以下顯著的有益效果：