超大视场太阳敏感器图像质心提取算法

太阳图像质心提取是利用太阳敏感器进行天文导航的关键技术之一,直接决定了太阳敏感器的观测精度.针对超大视场太阳敏感器非圆形太阳图像质心提取问题,首先提出像面椭圆拟合算法,较好地解决了椭圆及近似椭圆形太阳图像的质心提取问题,然后进一步提出了球面圆拟合算法.该算法根据相机的投影和畸变模型,将太阳图像的边缘点映射到物方空间,对物方空间的边缘点进行球面圆拟合,从而确定太阳质心位置.在估计球面圆拟合算法的精度时,需要将太阳质心位置映射回像面.理论上,球面圆拟合算法不再需要顾及太阳图像的形状,算法更为严谨.将椭圆拟合算法和球面圆拟合算法应用到实测的太阳图像质心提取中.结果表明,椭圆拟合算法更适合处理半视场角...

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Published inCe hui xue bao Vol. 44; no. 10; pp. 1078 - 1084
Main Author 詹银虎 郑勇 张超 马高峰 骆亚波
Format Journal Article
LanguageChinese
English
Published Beijing Surveying and Mapping Press 01.10.2015
Subjects
Algorithms
Celestial navigation
Centroids
Elliptic fitting
Field of view
Pixels
Projection model
Sensors
Solar sensors
Visual field
天文导航
太阳图像
最小二乘拟合
质心提取算法
边缘检测
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ISSN1001-1595
1001-1595
DOI10.11947/j.AGCS.2015.20150118

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Summary:太阳图像质心提取是利用太阳敏感器进行天文导航的关键技术之一,直接决定了太阳敏感器的观测精度.针对超大视场太阳敏感器非圆形太阳图像质心提取问题,首先提出像面椭圆拟合算法,较好地解决了椭圆及近似椭圆形太阳图像的质心提取问题,然后进一步提出了球面圆拟合算法.该算法根据相机的投影和畸变模型,将太阳图像的边缘点映射到物方空间,对物方空间的边缘点进行球面圆拟合,从而确定太阳质心位置.在估计球面圆拟合算法的精度时,需要将太阳质心位置映射回像面.理论上,球面圆拟合算法不再需要顾及太阳图像的形状,算法更为严谨.将椭圆拟合算法和球面圆拟合算法应用到实测的太阳图像质心提取中.结果表明,椭圆拟合算法更适合处理半视场角70°~80.3°的太阳图像,平均精度约为0.075pixels;球面圆拟合算法更适合处理半视场角大于80.3°的太阳图像,平均精度约为0.082pixels.
Bibliography:11-2089/P
ObjectType-Article-1
SourceType-Scholarly Journals-1
ObjectType-Feature-2
content type line 14
ISSN:1001-1595
1001-1595
DOI:10.11947/j.AGCS.2015.20150118