[发明专利]光学导航目标星模拟仿真图像生成方法

权利要求书

1.光学导航目标星模拟仿真图像生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A，生成模拟天体图像的简化模型，计算天体表面所有像素点投影到相机焦平面上对应的坐标；计算时，对应坐标变换区域为天体表面可观察的光反射区域；

惯性坐标系下天体表面上任意可观察的光反射区域内一点P(x,y,z)，其在相机成像坐标系下的坐标P'(x,y,z)为

P'(x,y,z)=T_IC·P(x,y,z)

在焦平面O_xy上的对应投影坐标即为P'(x,y)；

其中，T_IC为惯性坐标系到成像坐标系的转换矩阵；

步骤B，生成模拟天体图像的光反射模型，采用双向反射理论模拟天体对太阳光的反射模型，计算太阳光照到天体表面后反射光的辐射强度，即图像表面的光强度；

反射光的辐射强度表示为：

I=r(i,θ,g)·S₀

其中

r(i,θ,g)=ω4π·cosicosi+cosθ·{[1+B(g)]P(g)+H(cosi)H(cosθ)-1}]]>

H(x)=1+2x1+2γx,]]>γ=(1-ω)^1/2

r表示双向反射率，I表示模拟天体表面反射光的辐射度，S₀为模拟天体表面入射光的辐照度，i为入射角，θ为反射角，g为太阳方位角，ω是平均单散射反照率，P(g)是平均相位角函数，B(g)是反向散射函数，H(·)和γ为计算的中间变量；

步骤C，生成模拟天体图像的纹理模型，覆盖包括大气纹理以及崎岖地表纹理的天体表面纹理贴图，计算纹理模型的光反射模型；

步骤D，生成不同观测距离、不同观测角度下的目标天体模拟仿真图像，构成模拟图像库。