[发明专利]一种基于三角形的星图配准方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于三角形的星图配准方法及系统，该方法包括：对星图进行预处理，得到星图前景层；采用分区域恒星遴选算法对星图前景层进行恒星遴选，得到恒星目标点；基于三角距离约束对恒星目标点进行同名恒星点配准，得到同名恒星点配准矩阵；基于同名恒星点配准矩阵，采用仿射变换进行星图运动背景补偿，完成星图配准。该系统包括：预处理模块，遴选模块，配准模块，补偿模块。本方案在减少计算复杂度的基础上大大提高了星图配准的精确度，适用于卫星图像处理领域。

技术领域

本发明涉及卫星图像处理领域，尤其涉及一种基于三角形的星图配准方法及系统。

背景技术

星图配准是在同一片星空背景区域，针对多个传感器在不同时段、不同成像视角下得到的图像存在几何形变的问题，进行星点精匹配过程。目前，星图配准是差分法背景恒星抑制最关键环节的最关键技术，其匹配精度决定了背景恒星的抑制效果，进而决定了光学图像空间碎片检测效果，因此高精度星图配准是保证弱小空间碎片被有效检测的基础。

目前，现有的同名恒星点配准方法有ICP算法和Delauney三角剖分法。其中ICP算法计算量较大，适用于同名恒星点数目较少的配准。Delauney三角剖分法虽然可以减少参考三角行的数量，进而减少计算量，但对于恒星点数目不多的情况，这种算法会大大减小同名恒星点配准的成功率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于三角形的星图配准方法及系统，能够在较小计算量的基础上提高配准精度。

本发明所采用的第一技术方案是：一种基于三角形的星图配准方法，包括以下步骤：

对星图进行预处理，得到星图前景层；

采用分区域恒星遴选算法对星图前景层进行恒星遴选，得到恒星目标点；

基于三角距离约束对恒星目标点进行同名恒星点配准，得到同名恒星点配准矩阵；

基于同名恒星点配准矩阵，采用仿射变换进行星图运动背景补偿，完成星图配准。

进一步，所述采用分区域恒星遴选算法进行恒星遴选得到恒星目标点这一步骤，其具体包括：

按照顺序扫描分区域星图前景层中所选区域，依据灰度值标记像素点序号；

将所有标记的序号进行重排，补足中间空缺的序号，形成一组连续的标记序号，所述每个标记序号代表一个连通域；

计算每个连通域的像素点个数和最大灰度值；

根据每个连通域的像素点个数标准和最大灰度值标准选出确定的恒星；

从确定的恒星当中选出恒星目标点。

这一过程有效的避免了遴选出的恒星分布过于集中，进而有助于提高星图配准精度。

进一步，所述按照顺序扫描分区域星图前景层中所选区域，依据灰度值标记像素点序号这一步骤具体为：

从上到下，从左到右依次是扫描分区域星图前景层中所选区域；

若像素点灰度值为0，则继续向后扫描，若像素点灰度值为1，则对该像素点进行标记。

进一步，所述按照顺序扫描分区域星图前景层中所选区域，依据灰度值标记像素点序号这一步骤，其具体包括：

若上面点和左面点只有一个标记，则赋予该像素点与之相同的标记；

若上面点和左面点都有标记，且标记相同，则赋予该像素点相同的标记；

若上面点和左面点都有标记，且标记不同，则赋予该像素点与上面点相同的标记，并将上面点和左面点的标记放入等价表作为等价标记；

若上面点和左面点都没有标记，则赋予该像素点新的标记。