提高星图识别正确率的方法研究

在CCD星敏感器中，快速而可靠的星图识别算法成为星敏感器确定姿态的最关键部分．针对星图识别误匹配的存在，通过实验数据探讨了采用不同的星图识别特征、增加参与星图识别的恒星数目、提高恒星位置测量精度和星等测量精度、使用不同的星图匹配门限、选取合适导航星等方法，提高星图识别正确率。实验结果表明，采用这些方法后，星图正确匹配概率大大提高．     

适用于星敏感器的星图识别方法

采用星敏感器测卫星姿态是现行方法中精度最高的 ,其关键是星图识别。阐述了只采用观测星的位置信息 ,利用观测星图与导航星表的星对角距进行聚类匹配 ,根据观测星图的连通性进行匹配识别的方法 ;用图论理论解释了星识别过程 ;介绍了导航星的选取规则、导航星库的存储内容及采用球矩阵存储和读取导航星库的方法 ;用 1 2 0 MHz主频的微机模拟分析了门限和位置噪声对识别及识别时间的影响。在门限取 0 .0 5°,位置噪声 (单轴 )δ=0 .0 2°以下时 ,在任一区域的识别率达 1 0 0 % ,识别时间平均少于 0 .2 s。     

一种新的全天自主几何结构星图识别算法

提出了一种新的星图识别算法,该算法根据星敏感器的观测精度,在识别前去除星三角形的观测误差,对无误差的星三角形进行编码,构造特征量。导航三角形的识别只需基于单一特征量的匹配就可完成。多三角形的组合,有效地提高了正确识别率。仿真实验表明,该算法与传统的三角形算法相比,具有更好的实时性和鲁棒性。     

高精度星图模拟及有效性验证新方法

为在地面上进行星图模拟以测试星图识别算法和星敏感器性能,提出了一种新的高精度星图模拟方法。该方法利用截面圆和固定区域的性质,根据赤纬值求解赤经跨度来确定选星条件;将选出的导航星通过构建理想星敏感器模型,来求解它们在CCD面阵上的精确位置;根据位置信息,采用TFT液晶光阀,以实现高质量的星图模拟;利用星间角距和投影原理的性质来验证星图模拟的有效性。仿真实验结果表明,与现有星图模拟方法相比,此方法选星速度快,模拟实时性好,准确率达到98.8742%,位置精度达到1/50个像素。     

一种新的星图中星获取算法

提出一种新的星图中星获取算法——极值点法,利用最小二乘向量机(LSSVM)对原始星图的局部区域作灰度曲面最佳拟合,在拟合曲面上求解灰度极大值的像素点,获得星的中心点的初步位置。以初步位置为基础的星图像素聚类加速了星图中星的获取过程。以模拟星图中星的精确中心位置为参考,计算在不同噪声条件下测量位置与最近参考位置的距离平方倒数和的均值,优化 LSSVM 参数。为获得最佳星获取性能,卷积核为5×5像素的高斯LSSVM参数(σ2, γ)取(17,1.25)。该极值点法与矢量法相比,效率相当,但性能更好。     

用KMP算法进行星敏感器星图识别的方法

CCD星敏感器的关键问题是星图识别。从字符串的模式匹配来考虑这个问题,先把星图通过高通滤波器,然后用0-1的方法建立导航星库,再采用KMP算法来进行星图识别。仿真结果表明该算法每区域的识别时间才0.2486ms,并且克服了在许多星等相近的亮星或星对角距很小的视域内识别率严重降低的缺点。该算法有很好的鲁棒性。     

三角形剖分以及PSO-BP神经网络在星图识别中的应用

为了实现星敏感器对航天器当前姿态的准确测量,如何提高星图识别算法的实时性和鲁棒性成为星敏感器的关键技术.对星图识别过程中应用的模式提取、训练样本集的建立以及神经网络训练方式的改进等算法进行研究.首先,设计一种基于星图特征的三角形剖分方法,将视场内的恒星以三角形的方式组合起来,提取星图模式,建立完备的训练样本集,使星图特...     

基于面部曲线弹性匹配的三维人脸识别方法

提出一种基于面部径向曲线弹性匹配的三维人脸识别方法。使用人脸曲面上的多条曲线表征人脸曲面,提取三维人脸上从鼻尖点发射的多条面部径向曲线,对其进行分层弹性匹配和点距对应匹配,根据人脸不同部位受表情影响程度不同,对不同曲线识别相似度赋予不同权重进行加权融合作为总相似度用于识别。测试结果表明该方法具有很好的识别性能,并且对表情、遮挡和噪声具有较好的鲁棒性。     

结合C/S架构和BRF算法的移动增强现实研究

目的提出一种结合C/S(Client/Server)架构和BRF(Boosted random ferns)算法的移动增强现实应用方案,以保证图像识别算法对于产品外包装的识别性能。方法 BRF是一种高效、鲁棒的特征匹配算法,但由于手机内存及处理器等硬件条件的制约,不能直接适用于手机终端。将C/S模式与BRF算法相结合应用于图像特征匹配,并设计实验测试比较文中方案(CS-BRF)与ORB算法的识别速度和匹配精度。结果实验结果表明,相比ORB算法,CS-BRF在识别速度相近的前提下,具有更为优异的识别精度。结论 CS-BRF能够实时准确识别印刷品图像,良好适用于产品包装移动增强现实系统。     

基于频域ICA的语音特征增强*

为了降低卷积噪声对语音特征所产生的影响,提高语音识别正确率,文章提出了一种基于频域ICA（Independent Component Analysis,独立分量分析）的语音特征增强算法。该算法首先使用频域ICA方法作对噪声进行估计,然后在倒谱域内将带噪语音信号的短时谱减去所估计噪声的短时谱,最后根据去噪后语音信号的短时谱计算美尔倒谱系数（MFCC）作为特征参数。在仿真和真实环境下的语音识别实验中,本文所提出的语音特征参数相比较传统的MFCC其识别正确率分别提升了38.2%和35.8%。实验结果表明本文所提算法能够较好地解决卷积噪声环境下训练与识别特征不匹配的问题,有效提高了语音识别系统的识别正确率。     

凸多边形星图识别算法

为解决星敏感器中较大视场快速、可靠的星图识别,提出了以凸多边形为基元、完全不依赖于星等的星图识别算法。对给定的视场,挑选其中较亮的恒星,依其坐标排序,然后采用由平面上的点生成凸多边形的算法,就能得到唯一的、以恒星为顶点的凸多边形。为验证星图识别算法的有效性,建立了导航星数据库,其储存单元为凸多边形的边和相邻边的夹角,共有3832个边数不等的凸多边形。在CPU为33MHz 的PC104上仿真结果表明:在任意视场中,生成凸多边形的时间小于5ms,基于凸多边形的星图识别成功率高于99%,并具有较强的鲁棒性。     

用KMP算法进行星敏感器星图识别的改进方法

用KMP算法进行星图识别时,制定的导航星库容量大。为此,对导航库数据进行了压缩。 先对星图进行小波变换,截取其低频子带部分;再用0-1的方法建立导航星库。仿真结果表明本算法不但继承了原算法的优点,而且导航星库的容量和识别时间都是原算法的1/4。     

星敏感器在地面观星实验的结果分析

星敏感器是为航天飞器姿态控制系统提供姿态信息的测量系统。室外的实际观星,对检查星敏感器软件算法的正确性和实际星目标探测灵敏度能力,具有重要指导意义。本文介绍了星敏感器在云南天文台进行的观星实验,并对实验结果进行了分析。     

A star pattern recognition algorithm for cameras with large FOV

In most large field of view (FOV) observations, the distortion problem is inevitably and significantly more serious than in small FOV ones. In the circumstances, many traditional star identification approaches are not able to efficiently identify stars any more. In order to deal with this problem, we put forward a star identification method that is less sensitive to distortion. The method first processes stars in the central area of the image, using traditional identification logic, and then applies the region growing strategy to enlarge the identified regions iteratively until the entire image is covered. The performance of the new scheme is analysed in the presence of both simulated data and real data. The results show that the proposed algorithm has the advantage of speed, and the strategy of regional extension can efficiently identify stars in large FOV images compared with other existing algorithms.     

星敏感器中快速星匹配跟踪算法研究

阐述了基于星体中心位置信息匹配的跟踪原理,提出了一种基于匹配的星跟踪方法.采用FPGA实现实时的星点位置信息的获取,解决了传统星跟踪过程中图像数据获取的瓶颈,增加了跟踪星体的个数,加快了匹配跟踪的速度;并且采用先排序后匹配的匹配方法,减少无谓的星体间的比较.仿真测试结果表明,此方法使得匹配跟踪的时间大约降低为原来的10%,提高了整个跟踪算法的计算速度,对星敏感器整体效能的提高也非常明显.     

星图识别方法及识别几率分析

分析了用恒星星图进行航天器姿态敏感的方法 ,并用 SAO星表在亮于 6 m的情况下 ,进行了多种条件下的仿真实验 ,获取了相应的识别几率。