[发明专利]一种基于地面探测器的激光足印中心确定方法

权利要求书

1.一种基于地面探测器的足印中心确定方法，激光以一定的发散角从卫星平台发射到地面并非一个点，而是一个有一定半径的圆形光斑，称为激光足印；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：对地面探测器捕获的安装在卫星平台上的激光发射器发射的激光足印进行预处理；

S2：利用高斯曲面拟合法，对足印范围内小于86.5％的能量等级的最大区间的数据进行高斯曲面拟合，确定激光足印中心；其中，

步骤S1具体包括以下子步骤：

S11：计算激光足印在地面上的半径r；

S12：检测所述激光足印内的孤立点、缺失点和异常点；

S13：对检测出来的孤立点、缺失点和异常点进行校正；

步骤S2具体包括以下子步骤：

S21：提取所述激光足印内能量等级近似服从高斯分布的数据；

S22：基于步骤S21提取的数据，计算激光足印中心点的坐标；

步骤S12具体包括：

S121：在所述激光足印中选定一个3×3的窗口，设所述3×3的窗口的中心点，也称为窗口中心元素的坐标为I₅(x₅,y₅)，足印中心元素的坐标为P(x_p,y_p)，集合X为所述3×3的窗口内所有元素的集合，集合Y为除了窗口中心元素外的邻域内所有元素的集合，集合X和Y表示为：

X＝{I_i},i＝1,2...9，Y＝{I_i}，i＝1,2...9,i≠5

S122：计算窗口中心元素I₅(x₅,y₅)和足印中心元素P(x_p,y_p)之间的距离d：

S123：利用窗口中心元素I₅(x₅,y₅)和足印中心元素P(x_p,y_p)的距离d、足印半径r和窗口中心元素的能量等级I₅来确定所述窗口中心元素是否属于孤立点、缺失点或异常点；

其中，所述步骤S123具体包括：

(i)，如果d＞r，I₅≠0，并且集合Y中的元素为0的个数大于等于第一阈值，则判断所述窗口中心元素I₅(x₅,y₅)为孤立点；第一阈值为7或者8；

(ii)，如果d＜r，I₅＝0，并且集合Y中的元素不为0的个数大于第二阈值，则判断所述窗口中心元素为缺失点；第二阈值为7或8；

(iii)，如果d＜r，I₅≠0，|I₅-M|＞ε，并且集合Y中的元素不为0的个数大于等于第三阈值，则判断所述窗口中心元素为异常点，其中，M为点I₅(x₅,y₅)的不含有误差的能量等级，ε为噪声误差，则判断所述窗口中心元素为异常点；第三阈值为7或8；

步骤S13具体包括：

(i)，对于孤立点，将孤立点删除；

(ii)，对于缺失点，采用邻域点均值内插的方法进行补偿，具体为，根据邻域内的元素内插出窗口中心元素I₅(x₅,y₅)的能量等级I₅：

I₅＝(∑I_i)/8，I_i∈Y

其中，8为集合Y的元素个数；

(iii)，对于异常点，也采用邻域点均值内插的方法进行补偿，具体为，根据邻域内的元素内插出窗口中心元素I₅(x₅,y₅)的能量等级I₅：

I₅＝(∑I_i)/8，I_i∈Y

其中，8为集合Y的元素个数。