[发明专利]对形变加载下获得的图像进行处理的星敏感器及方法

说明书

本发明实施例提供一种对形变加载下获得的图像进行处理的方法，包括：从星敏感器的指向测量仪获取其所捕获的在应力应变作用下所成的图像；从图像中提取成像物体的三维模型以及利用传感器检测到的应力应变的方向和大小；建立三维模型的位移(x,y,z)与力矩r和角位移ψ的对应关系；利用有限元软件对成像物体的三维模型进行网格划分得到网格线和网格节点，利用多点约束方法和边界条件及成像物体的工况，确定成像物体的位于网格线或网格节点上的预设约束点的集合以及与成像物体相连接的物体上的应力施加点；根据对应力施加点施加的应力应变，计算成像物体的预设约束点上的应力应变。利用本发明技术方案可以准确标定星敏感器的指向测量仪。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种对形变加载下获得的图像进行处理的星敏感器、方法和存储介质。

背景技术

空间极高精度指向测量仪是高性能航天器的重要组成部分或工作有效载荷，可在特定光学波段对空间目标，例如恒星、行星(如地球)等天体进行观测，以获取高质量遥感信息以及目标天体的演化信息等。

在星敏感器中，毫角秒级极高精度指向测量仪精度更高，系统更加敏感。为保证光学系统性能，在不同影响因素下，例如环境条件(例如，重力释放、热辐射、温度变化、装配误差等)变化及经历大量级力学条件时，极高精度指向测量仪必须具有足够好的面形精度、光轴稳定性和仪器系统稳定性。

利用星敏感器的高精度测量仪对星图进行成像后，需要对图像进行处理以得到不同影响因素下所成图像的量化参数。

发明内容

本发明实施例提供了一种对形变加载下获得的图像进行处理的星敏感器、方法和存储介质，以准确量化多因素引起的应力应变对指向测量仪的影响，进而可以对星敏感器的指向测量仪进行准确标定。

一种对形变加载下获得的图像进行处理的方法，包括：

从星敏感器的指向测量仪获取其所捕获的在应力应变作用下所成的图像；

从所述图像中提取成像物体的三维模型以及利用传感器检测到的应力应变的方向和大小，其中，所述应力应变的方向包括：所述三维模型的直角坐标系中的X方向、Y方向、Z方向以及柱坐标系中分别与所述X方向、Y方向和Z方向成预定夹角的方向中的至少一种，应力应变的大小包括：力矩r、位移(x,y,z)和角位移ψ的大小；

建立所述三维模型的位移(x,y,z)与力矩r和角位移ψ的对应关系；

利用有限元软件对所述成像物体的三维模型进行网格划分得到网格线和网格节点，设置所述模型的边界条件和所述成像物体的工况；

利用多点约束方法和所述边界条件及成像物体的工况，确定所述成像物体的位于所述网格线或网格节点上的预设约束点的集合以及与所述成像物体相连接的物体上的应力施加点；

根据对所述应力施加点施加的所述应力应变，计算所述成像物体的所述预设约束点上的应力应变。

在本发明一实施例中，该图像处理方法进一步包括：根据所述成像物体的预设约束点上的应力应变计算所述成像物体的三维模型的响应信息。

在本发明一实施例中，该图像处理方法进一步包括：删除所述三维模型中小于所处位置尺寸十分之一的几何图形。

在本发明一实施例中，利用有限元软件对所述成像物体的三维模型进行网格化分包括：利用所述有限元软件对所述成像物体的三维模型进行网格划分，划分得到的网格的雅克比值不小于0.8。

在本发明一实施例中，该图像处理方法进一步包括：建立材料库，所述材料库中记录的材料参数至少包括：弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数、导热系数；