[发明专利]一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法

权利要求书

1.一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对星点的椭圆弧轨迹进行椭圆拟合；

S2：进行基于射影变换的椭圆弧轨迹与圆弧轨迹变换；

S3：进行基于极坐标变换的圆弧轨迹与直线段轨迹变换；

S4：进行基于运动模糊图像盲复原的直线段轨迹复原；

S5：进行坐标反变换和射影反变换，得到原始轨迹为椭圆弧轨迹的星图的最终复原结果。

2.根据权利要求1所述的一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，所述S1的步骤具体为：

S101：将椭圆弧轨迹用一般式表达，定义目标函数为坐标点到椭圆弧轨迹的代数距离；

S102：采集轨迹上的像素坐标；

S103：代入坐标值，将椭圆拟合问题简化成能使用最小二乘方法求解的问题，从而求解出椭圆弧轨迹的一般表达式。

3.根据权利要求1所述的一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，所述S2具体内容为：

S201：将像平面上的椭圆弧轨迹投影在以其复合角速度为法向量的平面上，其投影轨迹就变为一个离心率为0的圆弧轨迹；同时，其它不同位置的恒星在该投影平面上的轨迹也将变为离心率为0的圆弧轨迹；

S202：在像平面的任一椭圆弧轨迹上和与其对应的投影平面的圆弧轨迹上采集四组对应点的坐标；

S203：代入坐标值，通过最小二乘估计与奇异值分解求得像平面到投影平面的射影变换矩阵，实现椭圆弧轨迹到圆弧轨迹的变换。

4.根据权利要求1所述的一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，所述S3具体内容为：

S301：确定最优的极坐标变换量化单位，有效解决极坐标反变换过程中的光斑变形问题，保证复原精度；

S302：通过极坐标变换将直角坐标系中的圆弧轨迹变换为极坐标系中的直线段轨迹。

5.根据权利要求1所述的一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，所述S4具体内容为：

S401：对于转换后的直线段星点轨迹，其对应的运动模糊角度即为0，因此仅需要检测运动长度即可；采用经典的Steger算法提取光条，进而得到运动模糊长度；

S402：基于运动模糊的角度和长度信息，生成模糊核函数；

S403：采用Lucy-Richardson算法，对极坐标系下直线段轨迹进行复原。

6.根据权利要求1所述的一种针对椭圆弧轨迹的星图盲复原的方法，其特征在于，所述S5具体内容为：

S501：通过极坐标反变换，将图像像素信息从极坐标反变换到以旋转轴为法向量的投影平面所对应的直角坐标；

S502：再进行一次射影反变换将投影平面所对应的直角坐标变换到像平面所对应的直角坐标，其对应的变换矩阵即为像平面到投影平面的变换矩阵的逆矩阵,从而得到原始轨迹为椭圆弧轨迹的星图的最终复原结果。