专利名称：紫外月球敏感器强杂光判读方法
技术领域：
本发明涉及一种紫外月球敏感器自主进行强杂光判读的方法，属光学成像 姿态敏感器领域。
技术背景随着成像探测器件以及处理器技术的快速进步，航天器姿态敏感器逐渐由 单元扫描式向成像式发展，紫外月球敏感器就是一种有别于传统地平仪的大视 场成像式姿态敏感器是我国第一个大视场扩展目标成像的敏感器。他利用面阵CCD对月球成像，处理的对象是属于具有形状特征的扩展目标，成像质量的好 坏对后续信息处理影响很大。每个轨道周期内太阳光或机构反射的太阳光可能 进入视场形成强光干扰，这种情况下需要给出强光干涉判断标志作为航天器 GNC系统对当前数据的一个取舍标准。传统的强光干涉判断方式是由杂光敏感器给出，但对于紫外月球壽文感器而 言，视场非常大且属于组合视场使得遮光方式与传统遮光罩不同，杂光敏感器 判断方式并不适合；因此需要其他新的方式进行强光判断并给出标志。紫外月球敏感器拍摄的图像包含了丰富的信息，通过合理的设计算法，利用图像信息与强光模型进行强光判断是可行的。目前的空间成像敏感器或空间 相机强光判断主要由杂光^t感器实现。航天控制2004年第3期，"星敏感器杂光抑制分析"文中主要介绍了空间 恒星敏感器利用硬件杂光敏感器来判断强杂光的出现，缺点是不适合大视场的 紫外月球敏感器而且属于硬件实现方式。美国专利US5837894，名一尔"Wide Field of View Sensor with diffractive Optical Corrector"中介绍了一种利用紫外语段的三轴姿态敏感器，其中未涉及 杂光判断。发明内容本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种紫外月球敏 感器强杂光判读方法，该方法解决了紫外月^求^:感器自主强杂光快速判断的问 题。本发明的技术解决方案是紫外月球敏感器强杂光判读方法，包括下列步骤(1 )确定紫外月球敏感器所摄图像强杂光判断的靶面分析区域；(2) 对所述分析区域内的像素进行横向搜索，若出现连续两个像素大于亮 像素阈值，则停止搜索并转步骤(3),否则继续搜索；(3) 对步骤(2)中像素大于强光阈值的两个像素点中的任意一个像素开 始纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数 大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则，对另一个像素点 进行纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个 数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则从步骤(2)继续 搜索，直至分析区域全部搜索完毕。所述步骤(1 )中的分析区域为紫外月球敏感器有效视场外的下方图像部分 中的某一行。本发明与现有技术相比有益效果为像中是否进入了强杂光，与现有技术需要利用硬件杂光敏感器进行强杂光进入 的判断相比，解决了紫外月球^:感器不适合添加杂光^t感器进行判读的问题。的某一行，避免对全图像进行判读，具有实现简单、速度快、自主性强优点。
图1为本发明实现流程；图2为本发明搜索方向示意图；图3为有强杂光紫外月球图像； 图4为本发明实施例第1020行像素灰度曲线； 图5为本发明实施例第398列像素灰度曲线。
具体实施方式
本发明中涉及的紫外月球敏感器可以采用Honeywell公司申请的专利号为 US5837894名称"Wide Field of View Sensor with diffractive Optical Corrector"中公开的一种利用紫外谱段的三轴姿态敏感器。还可以采用美国专 利US5319969名-尔"Method for determining 3-axis spacecraft attitude"中^>开的一种利用紫外谱段的三轴姿态敏感器。 实施例图1为本发明的方法流程图，下面结合具体实例详细介绍本发明的方法。 (1 )确定紫外月球敏感器所摄图像强杂光判断的靶面分析区域； 首先将图3所示的图像G(XJ)读入紫外月球敏感器内存，图像大小为 1024*1024，将分析区域设置为第1020行，记为/ = 1020。(2) 对第1020行像素g(/,力进行横向j搜索，若连续出现两个像素大于强光阈值&，即g(/,刀》7;&g(/,八l)^7;，则停止搜索并转步骤(3),否则继续搜索；其中，^为亮像素阈值8位255级灰度下选择250。 例图4中当j二389时，g(/J) = 255 g(/,_/+l) = 255,满足条件停止横向搜索。(3) 对步骤(2)中像素大于强光阈值的两个像素点中的任意一个像素开 始纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数 大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则，对另一个像素点 进行纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个 数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则从步骤(2)继续 搜索，直至分析区域全部搜索完毕。搜索方向如图2所示。从g(z'，力，(其中，j = 1020j=389)开始进行纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，判断g('-w,:ri&g('-",""^ " = i，n,当 /V^Tw时，代表图像中存在强光，将强光标志位置1。Tw为数目阈值，本例中选择15,例图中g(1020,389)^r丄g(1019，389)^r丄…g(1005,389) 2 r丄图4为本实施例中第1020行像素灰度曲线，其中纵坐标代表灰度值，横 坐标代表位置，从图中可以看出，在位置389时存在连续像素灰度值大于亮像 素阈值250。图5为第1020行位置389时纵向像素灰度曲线，其中纵坐标代 表灰度值，横坐标代表位置，从图中可以看出，从1020行到300行像素灰度 均大于亮像素阈值250,满足强杂光判断条件，证明存在强杂光。强杂光出现则置相应位1，否则置O,对于本例则置1代表有强杂光出现， 将标志位输出给卫星的导航制导与控制系统。本发明思想与方法可以推广应用于其它空间敏感器强杂光判断上，只要利 用本发明的思想实现的方法都落入本发明的保护范围，本发明未详细说明部分 属本领域技术人员公知常识。
权利要求
1、紫外月球敏感器强杂光判读方法，其特征在于包括下列步骤(1)确定紫外月球敏感器所摄图像强杂光判断的靶面分析区域；(2)对所述分析区域内的像素进行横向搜索，若出现连续两个像素大于亮像素阈值，则停止搜索并转步骤(3)，否则继续搜索；(3)对步骤(2)中像素大于强光阈值的两个像素点中的任意一个像素开始纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则，对另一个像素点进行纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则从步骤(2)继续搜索，直至分析区域全部搜索完毕。
2、 根据权利要求1所述的紫外月球敏感器强杂光判读方法，其特征在于 所述步骤(1 )中的分析区域为紫外月球敏感器有效视场外的下方图像部分中的 某一行。
3、 根据权利要求1所述的紫外月球敏感器强杂光判读方法，其特征在于 所述的亮像素阈值略小于地面实验中确定的最亮灰度值， 一般不小于最亮灰度 值的95%。
4、 根据权利要求1所述的紫外月球敏感器强杂光判读方法，其特征在于 所述步骤(3)中的数目阈值一般大于10。
全文摘要
紫外月球敏感器强杂光判读方法，包括下列步骤(1)确定紫外月球敏感器所摄图像强杂光判断的靶面分析区域；(2)对所述分析区域内的像素进行横向搜索，若出现连续两个像素大于亮像素阈值，则停止搜索并转步骤(3)，否则继续搜索；(3)对步骤(2)中像素大于强光阈值的两个像素点中的任意一个像素开始纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则，对另一个像素点进行纵向搜索并统计搜索中连续像素大于所述亮像素阈值的个数，当统计的个数大于数目阈值时，代表图像中存在强杂光，停止搜索；否则从步骤(2)继续搜索，直至分析区域全部搜索完毕。
文档编号G06T7/00GK101231753SQ200810057338
公开日2008年7月30日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者尉志军, 立 王, 龚德铸 申请人:北京控制工程研究所