[发明专利]一种基于图像行数据扫描的星空目标最大光强位置的识别方法

权利要求书

1.一种基于图像行数据扫描的星空目标最大光强位置的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)接收相机数据，所述相机数据是按行传输的，使用乒乓缓冲技术对行数据进行接收；

(2)对缓冲的行数据进行数据扫描，如果某像素的灰度大于背景阈值T，并且该像素左边相邻的像素值小于T时，记录该像素所在列的坐标为L_n；如果某像素的灰度小于背景阈值T，并且该像素左边相邻的像素值大于T时，记录该像素的左边像素所在列的坐标为R_n，L_n与R_n成对出现，写作L_n-R_n；一行数据中可以有多个L_n-R_n对；其中，背景阈值是根据上一帧数据的平均像素值求得的；

(3)将步骤(2)中L_n-R_n对之间的数据定义为行目标，并且在扫描行数据的同时，对行目标按行目标计算方法进行计算；当行目标扫描完成时，把该行目标按行目标组合方法进行处理和存储，使行目标组成星空目标；

(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直到扫描完该行数据；

(5)如果某星空目标在一行数据扫描结束后，仍然没有被更新过，说明该星空目标已经结束；

(6)当星空目标已经结束时，对星空目标进行最终判定，一个星空目标含有的像素个数需要大于1，对于只包含1个像素的星空目标，认为其是由噪声引起的误判断；对于符合判定的即为需要的星空目标，利用公式x₀＝I_x/I和y₀＝I_y/I对星空目标进行质心计算，即最大光强位置计算；当多个星空目标同时结束时，需要顺序进行质心运算；其中，在质心计算中，要用到除法，为了能够可以独立运行在FPGA中，使用试商法完成了除法运算；

(7)当相机数据接收完成后，星空目标识别结束，当完成剩余的质心计算后，星空目标质心也完成了提取，即只需要接收完图像数据，就已经完成了目标质心提取；

其中：

所述步骤(3)的行目标数据计算为：当在步骤(2)中发现行目标后，利用FPGA的并行性，在扫描行目标的过程中，对行数据进行乘累加计算，对于第N行数据，计算该行中的L_n-R_n之间数据的加权值和I_n＝[F(x,y)-T]，其中F(x,y)为图像的灰度值，T为图像的背景阈值，x为图像的行坐标，y为L_n-R_n之间行数据的列坐标；如果一行有多个L_n-R_n对，则计算多个I_xn、I_yn和I_n对；

所述步骤(3)的行目标组合方法为：当某个行目标扫描完成后，与已有星空目标进行目标判定，判断过程为：该行目标的L_n和R_n值与已有星空目标数据中的L和R值比较，如果L_n≤R-k1且R_n≥L-k2时，则该星空目标与该行目标是连通的，为同一个星空目标，其中k1,k2根据星空目标特性进行调节，否则为两个独立的星空目标，如果该行目标的L_n和R_n与所有星空目标数据中的L和R值都没有匹配，则记录该行目标为新星空目标；如果行目标属于某个星空目标，则对该星空目标数据进行更新，如果是新星空目标，则需要在星空目标队列中建立新的星空目标数据；更新数据的过程为：如果某行目标与某星空目标连通，则把该行目标对应的I_xn累加到该星空目标数据的I_x中，该行目标对应的I_yn累加到该星空目标数据的I_y中，该行目标对应的I_n累加到该星空目标数据的I中，并将该星空目标数据中的L和R更新为该行目标的L_n和R_n。