【摘要】：隨著遙感測量技術(shù)越來越快速地發(fā)展，對衛(wèi)星的圖像定位精度的技術(shù)要求逐漸在提高，利用恒星定標(biāo)是一種新的幾何定標(biāo)方法。本文圍繞利用恒星幾何定標(biāo)的星圖識別算法展開研究，提出了一種四邊形算法，并將其應(yīng)用于大視場角成像器件的星圖識別和視軸定標(biāo)過程。 本文按照ZXY旋轉(zhuǎn)順序轉(zhuǎn)換矩陣的求解方法，推導(dǎo)了從天球地平坐標(biāo)系到星敏感器坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，推導(dǎo)了星敏感器坐標(biāo)系到像平面坐標(biāo)系的平移變換關(guān)系，為星圖識別提供了理論基礎(chǔ)。在總結(jié)各個經(jīng)典星圖識別算法的優(yōu)點后，引出了四邊形算法。 為完成四邊形算法的星圖識別，采用灰度閾值分割算法和改進的連通域搜索算法對星圖進行圖像預(yù)處理，從觀測星圖中提取了前20~30顆最亮的星點目標(biāo)，并用帶閾值的質(zhì)心細分定位法，提取出星點質(zhì)心在像平面坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)，而后按照四個星點兩兩之間共6個星角距構(gòu)建觀測四邊形數(shù)據(jù)庫，并按照升序的方式存儲。同時，從標(biāo)準(zhǔn)星表中利用星等閾值的方式篩選出四等導(dǎo)航星表，共518顆星，構(gòu)建并存儲了32232個導(dǎo)航四邊形。 本文利用四邊形算法，將星圖識別分為四邊形匹配和頂點方向判斷兩個過程，利用在多種環(huán)境下采用大視場角相機地面觀星試驗拍攝的實際星圖，進行了四邊形星圖識別算法的仿真驗證，得到了較好的識別效果，進而計算相機的實際視軸指向，并得到其重復(fù)精度。仿真結(jié)果表明，利用四邊形算法進行星圖識別，識別特征維數(shù)增大到了6個星間角距，減少了冗余匹配率，且識別成功率達到90%以上，利用四邊形算法對大視場角相機的視軸指向進行幾何定標(biāo)是可行的，計算的重復(fù)精度在±0.04。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP751

【參考文獻】

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本文編號：2752075