[发明专利]一种基于图像像素级标定的空间目标测角方法

说明书

本发明涉及一种基于图像像素级标定的空间目标测角方法，包括：步骤1，在实拍星图和仿真星图中匹配相应的恒星，并分别判读该恒星的图像坐标和地平坐标，得到恒星判读结果；步骤2，对恒星判读结果进行二维拟合运算，得到图像坐标系到地平坐标系的转换模型；步骤3，根据图像坐标系到地平坐标系的转换模型，得到图像上任何像元位置对应的方位角和俯仰角。本发明无需安装相关测角装置，通过建立的标定模型，利用恒星对图像内所有像素进行像素级的标定，得到图像上任何像元位置对应的方位角和俯仰角，即目标的空间坐标。

技术领域

本发明属于空间目标测角技术领域，尤其涉及一种基于图像像素级标定的空间目标测角方法。

背景技术

光电经纬仪是一种常用的空间目标测角设备，主要采用轴系测角方式进行，需要在轴系上安装相应的测角装置，其测角精度受到一系列的因素影响，包括：望远镜置平及南北指向误差、CCD视场中心和光轴中心偏差、码盘安装误差、大气折射等等。然而，在某些特殊应用中，比如光电篱笆或采用固定指向光电系统对某一空域进行凝视探测，需要一种基于图像像素级标定技术的测角方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像像素级标定的空间目标测角方法，无需安装相关测角装置，利用恒星对图像内所有像素进行像素级的标定，判读目标在图像上的像素坐标，根据标定模型得到目标的空间坐标。

本发明提供了一种基于图像像素级标定的空间目标测角方法，其特征在于，包括：

步骤1，在实拍星图和仿真星图中匹配相应的恒星，并分别判读该恒星的图像坐标(x，y)和地平坐标(A，E)，得到恒星判读结果；

步骤2，对恒星判读结果进行二维拟合运算，得到图像坐标系到地平坐标系的转换模型；

步骤3，根据图像坐标系到地平坐标系的转换模型，得到图像上任何像元位置对应的方位角和俯仰角。

进一步地，所述图像坐标系到地平坐标系的转换模型为：

A＝a₀x²+a₁y²+a₂xy+a₃x+a₄y+a₅

E＝e₀x²+e₁y²+e₂xy+e₃x+e₄y+e₅

其中，a0、a1、a2、a3、a4、a5、e0、e1、e2、e3、e4、e5为对恒星判读结果进行二维拟合运算得到的系数。

借由上述方案，通过基于图像像素级标定的空间目标测角方法，无需安装相关测角装置，通过建立的标定模型，利用恒星对图像内所有像素进行像素级的标定，得到图像上任何像元位置对应的方位角和俯仰角，即目标的空间坐标。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1是本发明测角标定示意图；

图2是本发明基于图像像素级标定的空间目标测角方法的流程图；

图3是本发明基于图像像素级标定的空间目标测角方法一实施例中的实拍星图；

图4是本发明基于图像像素级标定的空间目标测角方法一实施例中的仿真星图；

图5是本发明基于图像像素级标定的空间目标测角方法一实施例中判读数据分布图；