[发明专利]基于三维空间向量与二维平面坐标的空间碎片检测方法

摘要

本发明公开了一种基于三维空间向量与二维平面坐标的空间碎片检测方法，包括：对图像背景进行估计；获取图像上所有星像的二维平面坐标；通过天文定位的方式，获得所有星像对应的惯性空间的三维向量；根据预设的筛选条件从图像的所有星象中初步筛选出包括背景恒星的疑似星象：结合相邻帧星象惯性空间的三维向量，根据预设的识别条件从疑似星象中识别出背景恒星，识别并剔除所有图像中的背景恒星；结合所有剔除背景恒星的图像，获取剩余星象的航迹特征，检测出图像上的所有空间碎片。本发明能够灵活地采用多帧图像，对图像上的空间碎片进行检测，降低亮恒星等因素产生的检测虚警，提高暗弱的空间碎片的检测成功率。

主权项

1.一种基于三维空间向量与二维平面坐标的空间碎片检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：S1：接收至少一帧包括空间碎片和背景恒星的图像，对图像背景进行估计；S2：根据图像背景的估计结果，对图像进行全帧扫描，计算得到图像上所有星像的二维平面坐标(x,y)，其中，设图像的左上角为坐标原点(0，0)，图像右侧为x轴增加方向，图像下侧为y轴增加方向，x为图像中星象所在位置在x轴方向上与坐标原点的距离，y为图像中星象所在位置在y轴方向上与坐标原点的距离；S3：结合图像上所有星像的二维平面实测坐标(x,y)，通过天文定位的方式，获得所有星像的赤经α和赤纬δ，根据赤经α和赤纬δ推算出所有星象对应的惯性空间的三维向量；S4：根据预设的筛选条件从每帧图像的所有星象中初步筛选出包括背景恒星的疑似星象：1)如果采用跟踪观测模式，二维平面实测坐标(x,y)满足以下门限的星像为疑似星象：其中，为第i帧图像上第j个星象的灰度质心坐标，为第i+1帧图像上第k个星象的灰度质心坐标，ε为匹配门限；2)如果采用搜索观测模式，二维平面实测坐标(x,y)满足以下门限的星像为疑似星象：结合相邻帧星象惯性空间的三维向量，根据预设的识别条件从疑似星象中识别出背景恒星，三维向量满足以下门限的星像为背景恒星：其中，为第i帧图像上第j个星象根据其所对应的赤经为和赤纬计算得到惯性空间中的三维向量；为第i+1帧图像上第k个星象根据其所对应的赤经和赤纬计算得到的惯性空间中的向量；ε₃为相邻两帧某两个星象二维平面的最小检测门限；识别并剔除所有图像中的背景恒星；S5：结合所有剔除背景恒星的图像，获取剩余星象的航迹特征，检测出图像上的所有空间碎片。