[发明专利]一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统及其方法

权利要求书

1.一种星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，包含：

FPGA模块，其内部设置有CPU接口模块、小窗口访问控制存储器和小窗口访问数据采集模块；所述小窗口访问控制存储器分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接；

CPU，其与所述CPU接口模块连接，将小窗口访问控制数据写入至所述小窗口访问控制存储器；

外部SRAM，其分别与所述CPU接口模块和所述小窗口访问数据采集模块连接；所述小窗口访问数据采集模块根据小窗口访问控制存储器的数据，采集相应的小窗口图像数据，并按顺序写入至所述外部SRAM中；所述CPU以导航星坐标为中心，从所述外部SRAM中采集的小窗口访问数据中提取窗口，并通过所述CPU接口模块读取至所述CPU内并进行处理；

所述小窗口访问控制数据包括行块信息和列块信息，所述小窗口访问数据采集模块根据行块、列块信息采集小窗口数据；

每个小窗口对应一组行块号和列块号，最高位为1的控制数据为行块信息，最高位为0的控制数据为列块信息；除了最高位1，剩余的位表征行块号；除了最高位0，剩余的位表征列块号；

所述小窗口访问控制存储器中首先存放某一行块的行块信息，接着存放此行块上所有需要采集的小窗口的列块信息，再接着存放下一行块的行块信息和下一行块上所有需要采集的小窗口的列块信息。

2.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述星敏感器的探测器面阵按照8×8像素大小划分为若干小窗口。

3.如权利要求2所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述星敏感器的探测器面阵为1024×1024像素，所述探测器面阵被划分为16384个小窗口。

4.如权利要求2或3所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

每幅星图最多处理存储32个星点。

5.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述小窗口访问控制存储器为所述FPGA模块内的块RAM。

6.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述CPU以导航星的坐标为中心，从采集的4个小窗口的数据中再提取9×9大小的窗口，用于背景估计和星点质心提取。

7.如权利要求1所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述小窗口图像数据包含根据所述小窗口访问控制数据指定的小窗口中所有像素灰度值。

8.如权利要求7所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统，其特征在于，

所述小窗口访问数据采集模块根据所述小窗口访问控制存储器的数据，将4个小窗口的所有像素灰度值写入到星点对应的外部SRAM的相关地址空间中。

9.一种基于如权利要求1-8任意一项所述的星敏感器小窗口访问的图像处理系统的星敏感器小窗口访问的图像处理方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

S1、CPU根据星敏感器星库中的导航星信息，生成小窗口访问控制数据，并写入FPGA模块中的小窗口访问控制存储器中；

S2、FPGA模块中的小窗口访问数据采集模块根据读取的小窗口访问控制存储器的数据，将采集的对应小窗口访问数据存储至外部SRAM中；

S3、所述CPU读取从所述外部SRAM中采集的小窗口访问数据，进行背景估计和星点质心的提取；

S4、CPU根据提取的星点质心和导航星信息，计算出星敏感器姿态，并生成下一帧小窗口访问控制数据。