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《暨南大学》 2010年
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快速星像匹配算法的比较

任俊杰  
【摘要】: 星像的位置和亮度等信息对天文研究和空间导航具有基础的意义。为了方便资料的归算和处理,人们常常需要快速匹配从密集星场CCD图像中提取的信息来获取与星表中对应的信息(如位置,光度等),因此开发出了多种星像匹配算法。此外,在空间导航中,利用CCD相机拍摄星空图像,提取星在观测视场中的位置和光度等信息,并由星像匹配算法在导航星表中找到观测星的对应匹配,最后利用这些匹配星计算出航天器的位置。本文重点比较了三种最新的星像匹配算法:i)基于三角形的方法;ii)基于向量的方法;iii)基于径向和环向特征的方法。 通过对云南天文台1米望远镜观测的CCD图像NGC2168星团和NGC1664星团进行实际匹配,并对匹配过程中的构造阶段和匹配阶段进行统计比较,结果表明基于三角形的方法在构造三角形列表阶段用时最多,而基于径向和环向特征的方法在匹配阶段速度较慢,只有基于向量的方法在这两个阶段的耗时是最少的。另外,还对各种方法在不同列表大小时的匹配率进行了比较分析,基于三角形的方法匹配率最高,基于向量的方法仅次于基于三角形的方法,在列表大小大于30后匹配率达到100%,基于径向和环向特征方法的匹配率要低于前两者。因此,基于向量的方法更优,它是一种快速的、接近常数时间的匹配算法。
【关键词】:星像 位置 亮度 星表 匹配 图像分析
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-6
  • 目录6-7
  • 图表目录7-8
  • 1 绪论8-11
  • 1.1 问题的提出8-9
  • 1.2 本文的组织结构9-11
  • 2 CCD图像的定心算法11-17
  • 2.1 高斯拟合法11-13
  • 2.2 修正矩方法13-14
  • 2.3 中值法14-15
  • 2.4 寻导法15-16
  • 2.5 自动定心算法16-17
  • 3 星像匹配算法介绍17-27
  • 3.1 基于三角形的方法17-21
  • 3.2 基于向量的方法21-23
  • 3.3 基于径向和环向特征的方法23-27
  • 4 星像匹配系统的实现27-42
  • 4.1 FITS格式简介27-28
  • 4.2 FITS格式图像的读取和显示28-29
  • 4.3 各种匹配算法的实现29-38
  • 4.4 星像匹配批处理及实例38-42
  • 5 实验结果与分析42-56
  • 5.1 基于三角形方法的匹配时间及匹配率42-45
  • 5.2 基于向量方法的匹配时间及匹配率45-47
  • 5.3 基于径向和环向特征方法的匹配时间及匹配率47-50
  • 5.4 各种方法的比较分析50-56
  • 6 总结和展望56-58
  • 6.1 本文的主要工作56-57
  • 6.2 存在的主要问题57
  • 6.3 工作展望57-58
  • 参考文献58-60
  • 在校期间发表论文60-61
  • 致谢61

【引证文献】
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【参考文献】
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3 杨建;张广军;江洁;;P向量实现快速星图识别的方法[J];航空学报;2007年04期
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5 季凯帆,王锋;CCD图像的二维修正矩定心方法[J];天文学报;1996年01期
6 柯大荣,赵永恒;一种图象传输系统及其FITS数据基本格式[J];现代图书情报技术;1994年02期
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8 季凯帆,宋谦,曹文达;CCD图像的一维定心方法[J];云南天文台台刊;1996年04期
【共引文献】
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3 黄文秀;化学分析中工作线的自动拟合在计算机上的实现[J];安徽化工;2003年02期
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2 苏秉华,金伟其;基于Poisson-Markov场的超分辨力图像复原算法[J];电子学报;2003年01期
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【二级参考文献】
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