基于高斯分布的星像点精确模拟及质心计算

摘要：

为提高星敏感器仿真系统的精度,提出了基于高斯规律的模拟星像点的灰度扩散方法和高斯质心提取算法.按照二维高斯分布规律置灰度值来模拟星像点像素,对称中心是映射坐标而不是取整的中心像素坐标,以便准确模拟实际星像点散焦及像差导致的灰度扩散.高斯质心提取亚像素定位过程包括像素粗定位和偏差精定位两个步骤,基于高斯规律建立了一个分段函数实现偏差精定位.在星像点噪声为N(0, 1.22)的仿真条件下,整个偏差区间[-0.5,0.5)pixel内高斯质心定位标准差为0.007 pixel,远小于灰度重心法的0.041 pixel和加权灰度重心法的0.026 pixel,而3种方法对模拟星图的处理结果一致.仿真实验表明:模拟星像点高斯灰度扩散法是合理准确的,而高斯质心提取算法简单精确,精度高于传统灰度重心法.

关键词：星图模拟、散焦、亚像元、灰度重心法、高斯分布

所属期刊栏目：17

分类号：V448.22(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：航空科学基金资助项目2007ZC51027

在线出版日期：2009-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1672-1677