[发明专利]一种地球紫外像的质心坐标提取方法

摘要

本发明涉及一种地球紫外像的质心坐标提取方法，如下：读取紫外光学相机拍摄地球紫外波段像的图像；利用边缘检测方法，判断地球紫外波段像似“环”状的图像还是似“弧”状的图像，地球紫外波段像似“环”状的图像，适当选取“环”上三个点，以这三个点作“环”的圆心，该圆心就是地球质心，地球紫外波段像似“弧”状的图像，选取“弧”的两个端点和“弧”的中心点，以这三个点作“弧”的圆心，该圆心就是地球质心。本发明能够提取较高精度的地球紫外像点位置，从而为飞行器提高了导航精度；不管飞行器星下点是“日出”、“午后”还是“日落”，都能正确提取地球紫外像的质心。

主权项

一种地球紫外像的质心坐标提取方法，其特征在于，方法如下：当地球紫外辐射成像是一个“环”状的图像，从环状图像中任意取三点，设三个点的坐标分别是(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)，利用(x1，y1)和(x2，y2)作直线方程l12：l12： y = y 2 - y 1 x 2 - x 1 ( x - x 1 ) + y 1 - - - ( 1 ) 并且通过(x1，y1)和(x2，y2)的中点，作直线方程l12的垂线L12：L12： y = y 1 + y 2 2 + x 1 - x 2 y 2 - y 1 x - x 1 2 - x 2 2 2 ( y 2 - y 1 ) - - - ( 2 ) 同理，利用(x2，y2)和(x3，y3)作垂线L23：L23： y = y 2 + y 3 2 + x 2 - x 3 y 3 - y 2 x - x 2 2 - x 3 2 2 ( y 3 - y 2 ) - - - ( 3 ) 计算直线L12和直线L23的交点(x0，y0)，因此，交点(x0，y0)的坐标就是地球紫外像的质心；当地球紫外辐射成像只是一个“弧”状的图像，获取弧线两个端点的坐标(x1，y1)和(x3，y3)，并且获取弧线中点坐标，(x2，y2)利用(x1，y1)和(x2，y2)作直线方程l12，并且通过(x1，y1)和(x2，y2)的中点，作直线方程l12的垂线L12，同理，利用(x2，y2)和(x3，y3)也可以作垂线L23，计算直线L12和直线L23的交点(x0，y0)，因此，交点(x0，y0)的坐标就是地球紫外像的质心；然后按如下步骤进行：(1)、读取紫外光学相机拍摄地球紫外波段像的图像；(2)、利用边缘检测方法，判断地球紫外波段像似“环”状的图像还是似“弧”状的图像，地球紫外波段像似“环”状的图像，直接跳转到步骤3，地球紫外波段像似“弧”状的图像，直接跳转到步骤10；(3)、提取“环”上纵坐标最小的一点坐标，假设该点为A，其坐标为(xa，ymin)；(4)、以点A为起点，在A点的右下方向沿着“环”为轨迹，到达B点，使弧AB的长度为整个“环”周长的三分之一，记B点的坐标为(xb，yb)；(5)、以点A为起点，在A点的左下方向沿着“环”为轨迹，到达C点，使弧AC的长度为整个“环”周长的三分之一，记C点的坐标为(xc，yc)；(6)、此时，以点A，B，C均匀地分布在“环”上，因此ΔABC是个等边三角形；(7)、以点A和点B为端点，利用公式(3)作线段AB的中垂线，设为LAB；(8)、以点A和点C为端点，利用公式(3)作线段AC的中垂线，设为LAC；(9)、利用直线方程LAB和LAC，计算两个直线的交点坐标(x0，y0)，因此，交点(x0，y0)的坐标就是地球紫外像的质心；(10)、搜索出“弧”状的图像一端的端点A，获取该端点的坐标(xa，xb)；(11)、搜索出“弧”状的图像另一端的端点C，获取该端点的坐标(xc，xc)；(12)、搜索出“弧”状的图像的弧的中点B，并且获取该中点的坐标(xb，xb)；(13)、此时，以点A，B，C均匀地分布在“弧”状的图像的弧上，因此AB的弧长等于BC的弧长；(14)、重复步骤7‑9，计算出地球紫外像的质心(x0，y0)。