[發明專利]一種極高精度全視場psf測試及建模方法

有效

• 申請號: 202110450160.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113268903B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 袁利;孟小迪;王立;鄭然;武延鵬;王曉燕;王苗苗;張騰飛;喬川
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T5/00;G06T7/11
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

1.一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，將視場分為L×L個區域；

S2，控制六自由度位移臺帶動敏感器轉動，使星點成像在第一個區域內；

S3，通過高精度雙軸位移臺對探測器進行移動控制，得到不同亞像素位置分布的星點圖像；

S4，在每個區域控制雙軸位移臺沿著米字線進行移動，共采集N個位置的圖像，每個位置采集M張圖像；

S5，對每個位置的M張圖像進行降噪處理，獲得每個位置的平均圖像；

S6，根據ePSF方法對N個位置的平均圖像進行psf建模，得到當前區域的psf模型；

S7，控制六自由度位移臺轉動，使星點成像位置移動到視場中下一個位置；

S8，重復S3～S7，得到全視場psf模型。

2.根據權利要求1所述的一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于：所述進行移動控制為納米級。

3.根據權利要求1所述的一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于，所述ePSF方法包括如下步驟：

對所有用于ePSF建模的星象提取窗口圖，獲得圖像模型，并在圖像模型上建立PSF模型，在PSF模型上建立坐標系，以星象中心為原點，建立新的網格，且與圖像模型中每個像素的大小相同；

將圖像中多個星點圖像的PSF模型的零點重合，置于同一個坐標系下；

獲取每個格點周圍一定范圍內所有采樣點的ePSF值的集合，將集合內的平均值作為格點的ePSF值；

利用所有格點的ePSF值對所有采樣點進行插值，根據每個采樣點的插值結果對上一次迭代得到的ePSF值求殘差，剔除殘差大于一定范圍的采樣點，多次迭代至沒有需要剔除的采樣點，第一次的殘差為計算得到的ePSF值本身；

得到所有格點的ePSF值之后，對得到的ePSF模型進行平滑濾波處理；

計算星象中心坐標的偏移量，平移ePSF模型以保證PSF模型的準確，然后求出新的網格點的ePSF值；

經過多次迭代和平滑的過程，得到一組平滑的網格點的值，完成ePSF模型的建立。

4.根據權利要求3所述的一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于，ePSF值與像素值的關系為其中，為點(i-x_c,j-y_c)處的ePSF值，i、j分別為uv方向像素坐標，x_c、y_c分別為星點質心uv方向坐標，P_ij為(i，j)處的像素位置的灰度值，s_*為天空背景值，f_*為星點通量。

5.根據權利要求3所述的一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于，星象中心X坐標的平移方式和偏移量分別為其中，為星點質心X坐標值，δx_*為星點質心X坐標值偏移量，w_ij為像素灰度值權重分布，q_ij＝1/P_ij，其中P_ij為(i，j)處的像素位置的灰度值，R_ij＝P_ij-s_*-f_*×ψ_ij，其中f_*為星點通量，ψ_ij為(i，j)處的ePSF值。

6.根據權利要求3所述的一種極高精度全視場psf測試及建模方法，其特征在于：星象中心Y坐標的平移方式和偏移量分別為其中，為星點質心Y坐標值，δy_*為星點質心Y坐標值偏移量，w_ij為像素灰度值權重分布，q_ij＝1/P_ij，其中P_ij為(i，j)處的像素位置的灰度值，R_ij＝P_ij-s_*-f_*×ψ_ij，其中f_*為星點通量，ψ_ij為(i，j)處的ePSF值。